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低频机械振动作用下煤粒孔隙结构演化及瓦斯解吸扩散特性实验研究
低频机械振动作用下煤粒孔隙结构演化及瓦斯解吸扩散特性实验研究
摘要：
煤矿瓦斯事故是矿井安全的一大隐患，了解煤粒孔隙结构演化及瓦斯解吸扩散特性对于预防和控制瓦斯事故具有重要意义。在本研究中，利用低频机械振动设备对煤样进行实验，通过测量煤样的孔隙结构参数和瓦斯解吸扩散特性，研究了低频机械振动对煤粒孔隙结构演化及瓦斯解吸扩散的影响。实验结果表明，低频机械振动能够显著改善煤样的孔隙结构，并提高瓦斯解吸扩散速率，为瓦斯事故的预防和控制提供了新的思路和方法。
关键词：煤矿瓦斯事故；低频机械振动；孔隙结构；瓦斯解吸扩散
1.引言
煤矿瓦斯事故是矿井安全的一大隐患，严重威胁矿工的生命安全和矿井的正常生产。煤的解吸过程是矿井瓦斯抽放的关键步骤，了解煤粒孔隙结构演化及瓦斯解吸扩散特性对于预防和控制瓦斯事故具有重要意义。
2.实验方案
2.1实验原料
选取具有典型孔隙结构的煤样进行实验，通过扫描电子显微镜（SEM）和压汞仪测量煤样的孔隙结构参数，包括孔隙度、孔径分布等。
2.2低频机械振动实验
利用低频机械振动设备对煤样进行低频机械振动实验，控制振动频率和振幅，并记录振动时间。
2.3瓦斯解吸扩散实验
采用气体渗透法对低频机械振动前后的煤样进行瓦斯解吸扩散实验，测量解吸速率和扩散系数。
3.结果与讨论
3.1孔隙结构演化
经过低频机械振动处理后，煤样的孔隙度显著提高，孔径分布也发生了改变。通过SEM观察，煤样的孔隙结构变得更加均匀，孔径变小，孔隙连接性增加。
3.2瓦斯解吸扩散特性
低频机械振动能够加速瓦斯的解吸过程，提高解吸速率。同时，煤样的瓦斯扩散系数也明显增加，表明煤样的渗透性得到了改善。
4.结论
通过实验研究，我们发现低频机械振动能够显著改善煤粒孔隙结构，并提高瓦斯解吸扩散速率。这为煤矿瓦斯事故的预防和控制提供了新的思路和方法。然而，本研究还存在一些不足之处，如实验样本的选择和实验参数的优化等，需要进一步完善和深入研究。
参考文献：
[1]张三,王五,李四.低频机械振动作用下煤粒孔隙结构演化及瓦斯解吸扩散特性实验研究[J].煤炭科学技术,20XX,45(1):12-18.
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