中国安全科学学报

作者：鲁义, 颜晴琼, 王俏, 丁仰卫, 史正景, 谷旺鑫

单位：1 湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 411201；2 山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿,山东 济宁 272004；3 中煤新集能源股份有限公司 技术中心,安徽 淮南 232000

关键词：采空区,高温点,液态CO₂,瓦斯解吸,吸附热,表面自由能

基金：国家自然科学基金(52174180); 湖南省杰出青年科学基金(2022JJ10026); 国家重大人才工程青年项目(2022QB06801)

为研究在高瓦斯易自燃煤层采空区内注入液态CO2后,其对抑制煤自燃产热和瓦斯释放的效果,利用自制的变温腔体、解吸仪器等装置组成瓦斯解吸测试系统,模拟液态CO2注入采空区高温点后对煤样温度和煤瓦斯解吸量的影响,分析降-升温变化过程中煤样在相应煤体瓦斯压力及不同温度下的瓦斯解吸能量变化特性。结果表明:煤样在注入液态CO2后的60~100 min内温度会降至稳定,瓦斯也停止解吸;100 min后冷量逐渐耗尽,煤继续氧化升温,煤瓦斯也恢复解吸,且解吸量以较快速度上升;液态CO2气化释放的冷量和CO2气体对煤体降温和瓦斯解吸具有良好抑制作用;当煤样温度处于10~30 ℃时,煤呈现低能量状态,且在该温度区间内进行解吸,煤内部更易使吸附热值趋向于平衡,煤体表面自由能降低值也会呈现平稳态势。

来源：2024年第11期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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