本书在简要介绍煤层的生成与赋存特征、煤的分类及其物理性质、煤的化学组成的基础上, 对煤层瓦斯吸附动力学模型、煤层瓦斯解吸动力学模型煤层瓦斯吸附解吸动力学影响因素、煤层瓦斯吸附解吸特征的应用等方面的内容进行了系统阐述, 并对煤层中瓦斯运移与聚集的规律、如何准确预测瓦斯的吸附量进行了具体讲述。对提高煤层瓦斯采收率以及提高预防瓦斯浓度超限有十分重要的实际应用价值, 并为矿井的瓦斯防治工作提供指导意义。
能源是实现现代化的动力和基础，目前我国最主要的能源依然是煤炭。根据《能源发展战略行动计划（2014-2020）》，到2020年年末，非化石能源占一次能源消费比重达到15%，天然气消费比重达10%以上，煤炭消费比重控制在62%以内，但煤炭在我国的能源主体地位不会□化。在煤矿领域，多年来各种灾害事故频发，尤其是煤与瓦斯突出事故，造成了极大的经济损失，制约着我国煤矿安全高效生产。在我国所有国有重点煤矿中，煤与瓦斯突出矿井约占矿井总数的17.6%，且随着开采强度和深度的加大，矿井每年以20-50m的速度向深部延伸，矿井地质条件更加复杂，瓦斯含量、瓦斯压力、地应力等随之增加，煤与瓦斯突出灾害发生的可能性及强度均增大。近年来，我国煤与瓦斯突出事故时有发生，如贵州省六盘水市盘州市梓木戛煤矿“8-6”、吉林省吉煤集团通化矿业（集团）公司松树镇煤矿“3·6”、贵州盘南煤炭开发有限责任公司响水煤矿“11·24”及湖北巴东县辛家煤矿有限责任公司“12·5”等重大煤与瓦斯突出事故。为遏制煤与瓦斯突出事故的发生，国家煤矿安全监察□以两个“四位一体”综合防突措施为主要内容，集中整治煤与瓦斯突出防治工作中存在的问题，防止不具备防治能力的煤矿冒险组织生产，推动不具备防治能力的煤与瓦斯突出矿井淘汰退出，督促煤矿企业进一步提高煤与瓦斯突出防治能力。同时，全面实施瓦斯“零超限”、煤层“零突出”目标管理，推动《防治煤与瓦斯突出细则》宣贯落实。“十三五”以来整顿关闭淘汰落后煤矿工作取得明显成效，煤矿安全生产保障能力逐步提高，煤矿安全生产形势持续稳步好转，截至2019年年底，煤炭行业已连续三年没有发生特别重大事故。但我们应该认识到，我国煤与瓦斯突出的防治工作仍然存在很多不足，2019年全国煤矿仍发生死亡事故170起，死亡316人，其中瓦斯事故死亡人数占37.3%，“一通三防”工作依然薄弱，需要从源头上科学防控以及开发应急救援相关技术及设备等多个方面进行防治。
瓦斯作为诱导煤与瓦斯突出发生的主因之一，主要以吸附态形式存在于煤孔隙中，储量巨大，我国埋深2000m以浅煤层气地质资源储量约为36万亿m3。在原始煤体中，吸附态瓦斯与游离态瓦斯处于动态平衡，但在煤炭开采过程中的矿压作用下，大量吸附态瓦斯转□为游离瓦斯进入采掘工作面，多种因素导致破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出，发生煤与瓦斯突出灾害。研究煤对瓦斯的吸附/解吸特性及其动力学特征，可了解煤层中瓦斯运移与聚集的规律，准确预测瓦斯的吸附量，对提高煤层瓦斯采收率以及提高预防瓦斯浓度超限工作效率有十分重要的实际应用价值，并为矿井的瓦斯防治工作提供指导意义。
本书共计7章，分别为绪论、煤粉基础物化参数、破碎过程中煤体孔隙损伤演化特征、煤孔内瓦斯运移微观理论模型、煤颗粒内瓦斯运移宏观模型、基于瓦斯吸附/解吸实验结果的宏微观模型验证以及孔隙损伤特性在煤与瓦斯突出方面的作用。
由于水平有限，且时间仓促，书中难免有不妥之处，敬请读者批评指正。
1 绪论
1．1 煤的成因
1．2 煤的分类及性质
1．3 煤矿瓦斯成因
1．4 煤层瓦斯成分
1．5 煤与瓦斯突出致灾机理
2 煤粉基础物化参数
2．1 不同□质程度煤的显微组分
2．2 不同□质程度煤元素分析
2．3 不同□质程度煤工业分析
2．4 突出煤粉粒径分布
2．5 不同粒径煤样工业分析测定
2．6 不同粒径煤样孔隙率测定
2．7 不同粒径煤样瓦斯放散初速度测定
2．8 本章小结
3 破碎过程中煤体孔隙损伤演化特征
3．1 煤粉化过程中孔隙损伤演化特征
3．2 随机三维孔隙损伤模型
3．3 粉煤孔隙特征测定方法
3．4 煤样孔隙特征测试实验结果
3．5 煤样孔容分布损伤演化特征
3．6 煤样孔隙比表面积演化特征分析
3．7 煤样孔隙长度演化特征分析
3．8 煤样孔形演化特征分析
3．9 本章小结
4 煤孔内瓦斯运移微观理论模型
4．1 煤样孔内瓦斯运移模型的建立
4．2 煤样孔内瓦斯理想受力分析
4．3 煤样孔内瓦斯运移动力学特性分析
4．4 煤样孔内瓦斯平衡量影响因素理论分析
4．5 煤吸附/解吸动力学特性预测
4．6 孔形损伤对瓦斯吸附/解吸动力学特性的影响
4．7 本章小结
5 煤颗粒内瓦斯运移宏观模型
5．1 煤粉瓦斯吸附宏观模型
5．2 煤粉瓦斯解吸动力学宏观模型
5．3 分数阶分形扩散模型的建立
5．4 分数阶分形扩散模型参数的确定
5．5 不同粒径煤吸附/解吸速度理论对比
5．6 本章小结
6 基于瓦斯吸附/解吸实验结果的宏微观模型验证
6．1 煤粉化过程吸附/解吸特性演化特征
6．2 不同粒径煤等温吸附/解吸等温线
6．3 微观运移模型在瓦斯吸附/解吸等温线中的应用
6．4 不同粒径煤吸附/解吸动力学特性
6．5 微观模型在不同粒径克煤吸附/解吸动力学中的验证
6．6 宏观模型在不同粒径克煤吸附/解吸动力学中的验证
6．7 本章小结
7 孔隙损伤特性在煤与瓦斯突出方面的作用
7．1 突出煤粉的形成及瓦斯在突出中的作用
7．2 突出激发条件
7．3 瓦斯膨胀能分布演化特征
7．4 突出“粉煤”存在必要性判定
7．5 本章小结
参考文献
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