文章编号:1009-6094(2023)03-0783-09煤样粒径对酸岩反应时间及酸液浓度优选的影响*王春霞1,2,高建良1,张学博1(1河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作454003;2六盘水师范学院矿业与土木工程学院,贵州六盘水553004)摘要:为了确定酸化时间、酸液质量浓度及采用溶蚀率进行酸液优选时所用煤样粒径,通过开展7种粒径的煤样分别与5种质量浓度的盐酸溶液反应不同时间后的酸化试验,测试了酸化前后煤样的质量,计算了溶蚀率,研究了粒径对溶蚀率、酸化时间及酸液质量浓度优选的影响。结果表明:在任意一种盐酸质量浓度及相同反应时间下,酸化煤样的溶蚀率均随初始粒径的增加呈先减小后增大的趋势,确定了酸化技术增透赵固二矿煤层的室内试验所用煤样的粒径为>0.5~1mm;在任意同种粒径及相同盐酸质量浓度下,酸岩反应过程均经历3个阶段即快速反应阶段、反应稳定阶段、反应沉淀阶段,但不同粒径的煤样完成反应的时间不同,针对每种粒径的煤样确定了相应的酸化时间;在任意的同种粒径及相同反应时间下,溶蚀率均随酸液质量浓度的增加呈先增加后减小的趋势,煤样粒径对酸液质量浓度优选的影响甚微,确定了在赵固二矿实施酸化技术所用酸液是质量分数为5%的盐酸溶液。关键词:安全工程;溶蚀率;酸岩反应;粒径尺寸;酸化时间;酸液质量浓度中图分类号:X936文献标志码:ADOI:10.13637/j.issn.1009-6094.2021.1918*收稿日期:2021-10-28作者简介:王春霞,副教授,博士研究生,从事矿井瓦斯防治研究,wcx822530@126.com;高建良(通信作者),教授,博师生导师,从事矿井通风及瓦斯防治研究,gao@hpu.edu.cn。基金项目:国家重点研发计划项目(2018YFC0808103);国家自然科学基金项目(51734007,52074106)0引言煤矿瓦斯,既是煤与瓦斯突出和瓦斯爆炸灾害的危险源,又是一种高效的洁净能源[1],具有威胁煤矿安全和缓解能源需求压力的双重属性。瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯事故的主要手段,提高瓦斯抽采量,最大限度地降低煤层瓦斯含量[2],对保证我国煤矿安全生产、优化能源结构意义重大。瓦斯抽采的难易程度取决于煤层的渗透性,我国大多数煤层渗透性较差,导致瓦斯抽采难度大。煤层渗透性与煤体孔隙度及其连通性密切相关,煤体孔裂隙是煤层瓦斯运移的通道。我国许多学者采用水力压裂、水力割缝、深孔爆破,氮气注入等技术手段改造煤层[3-7],改善了煤体的孔隙结构,提高了煤层的渗透性,促进了瓦斯从煤层中流出,在瓦斯抽采率的提高上取得了一定的效果,但在有些...