【文章內(nèi)容簡介】 曲線擬合法。我國的俞啟香提出本煤層鉆屑采集過程中試樣的漏失瓦斯量按Q規(guī)律推算[70]，鄰近層穿層鉆孔煤芯采集過程試樣漏失瓦斯量按Q規(guī)律推算[71]。河南理工大學王兆豐教授等對空氣、水和泥漿介質中煤的瓦斯解吸規(guī)律進行了較為深入的研究[41,72,73]，提出了烏斯基諾夫公式是中國煤井下鉆孔空氣介質中取樣過程煤樣漏失瓦斯量最合理可靠的推算公式，地勘解吸法中損失量計算中存在的問題。在煤屑瓦斯解吸規(guī)律研究基礎上，國內(nèi)外學者提出多種突出預測瓦斯解吸指標，并研制了相應測試儀器，對預測煤與瓦斯突出危險起到重要的作用。西德學者雅納斯等提出的預測突出指標Kt，反映了鉆屑瓦斯解吸速度隨時間衰減的快慢程度[14]；法國通過直接法測定煤層可解吸瓦斯含量的方法導出了10g煤屑在暴露后第35s到第70s的瓦斯解吸量，并用來預測突出危險性；，并把解吸衰減系數(shù)作為突出預測指標；澳大利亞等其他國家直接把煤樣解吸強度和解吸量作為突出預測指標[74]。我國提出了△hK1和C值等不同的解吸指標，并被寫入了《防治煤與瓦斯突出細則》。K1指標物理意義為煤樣在儀器內(nèi)暴露最初1min時間內(nèi)的瓦斯解吸量；△h2指標物理意義為煤樣在特定容積的儀器內(nèi)暴露最初2min內(nèi)解吸瓦斯所形成的壓力；C指標值等于鉆屑在進行解吸測定的最初 2min的平均瓦斯解吸量與后續(xù)的8min的平均瓦斯解吸量之比。這些指標都是通過測量煤祥從煤體原始狀態(tài)暴露卸壓后，在最初一段時間內(nèi)的解吸瓦斯量來反映煤體中實際的瓦斯含量大小以及與煤的物理結構密切相關的解吸瓦斯速度快慢，進而評價工作面前方煤體存在的突出危險性。撫順分院1979年提出△h2指標，并相繼研制了MD1型、MD2型鉆屑瓦斯解吸儀來預測工作面突出危險性；重慶分院于1984年提出K1指標，并相繼研制了CMJ1型瓦斯解吸儀、ATY型瓦斯突出預報儀及新一代主要用于測定鉆屑瓦斯解吸指標的WTC型突出參數(shù)儀。撫順分院的陶玉梅[75]對鉆屑瓦斯解吸指標△h2進行了實驗室的考察；重慶分院的邵軍[75]對K1指標進行了實驗室的相似模擬研究，利用多元回歸的方法分析了突出指標K1值與瓦斯壓力等相關參數(shù)的關系，初步探討了指標的突出危險臨界值的變化規(guī)律；趙旭生[77]等對工作面突出危險性預測中影響鉆屑瓦斯解吸指標K1值測定誤差的常見因素進行了分析研究，并提出了一些測定中減少誤差的措施及注意事項。程五一[78]等人應用鉆屑瓦斯解吸指標△h2進行了煤層瓦斯壓力的測定；唐本東等[79]用井下實測煤的瓦斯解吸強度確定煤層瓦斯壓力和瓦斯含量。（7）煤的瓦斯解吸規(guī)律的研究方法①鉆孔煤芯解吸法：該方法是通過解吸氣驅水測量煤樣排出氣量。通過各個時間段內(nèi)單位質量煤樣的解吸氣量與時間的比值計算出煤層氣的解吸速度。②吸附解吸實驗法：在等溫吸附實驗裝置上完成，先吸附再解吸，通過壓力變化和氣體狀態(tài)方程計算不同時間段內(nèi)的解吸量，可根據(jù)Fick定律計算煤的解吸速率和擴散系數(shù)。③瓦斯放散法：用瓦斯放散測定儀測定。由帶有中心進氣管的帶刻度的量管構成，煤樣瓦斯放散量由量管直接讀出，量管使用水銀、飽和食鹽水作封閉，將吸附平衡的高壓吸附缸接到等壓瓦斯放散儀上，測定煤樣隨時間變化的累計瓦斯放散量。④解吸數(shù)值模型法：為了研究煤的瓦斯解吸動力學規(guī)律，前人提出多個數(shù)學模型，例如陳昌國[80]建立的解吸（擴散）控制模型：，模型將瓦斯解吸量分為兩部分，一部分是煤樣的外表和大孔的瞬間解吸氣，另一部分是基質擴散氣，擴散氣量是根據(jù)氣體擴散理論，假設煤樣為球形，通過求解球坐標下的Fick第二定律，并根據(jù)煤樣的解吸實驗結果經(jīng)計算機數(shù)值擬合求得甲烷擴散量。另外，波蘭學者Zofia Majewska等研究了硬煤瓦斯解吸、吸附過程中聲響和應力的變化，為分析瓦斯解吸規(guī)律提供了一種技術手段[81]。（8）存在問題構造煤與煤與瓦斯突出關系密切，但針對構造煤的瓦斯解吸規(guī)律、放散機理和模式方面缺乏系統(tǒng)的研究，導致瓦斯解吸規(guī)律在現(xiàn)場應用時存在適應性不強的特征。具體問題如下：（1）構造煤分類方面：目前的煤體結構分類方法沒有考慮煤的瓦斯解吸規(guī)律差異性，主要依據(jù)主要是宏觀特征，判別方法沒有實現(xiàn)量化，主觀性較強。（2）孔隙結構特征及裂隙發(fā)育：缺乏對構造煤的孔隙結構系統(tǒng)統(tǒng)計分析，特別是對瓦斯放散規(guī)律及放散模式影響的各類孔隙結構和分布特征與破壞類型的關系不明確。（3）構造煤瓦斯解吸規(guī)律方面：①關于構造煤解吸規(guī)律缺乏系統(tǒng)研究，在構造煤的解吸規(guī)律經(jīng)驗公式選用方面存在較大分歧；②溫度和水分對構造煤解吸規(guī)律的影響還不清楚。（4）構造煤放散機理和模式不清，以前主要是考慮擴散和滲流某一種放散模式。（5）解吸規(guī)律應用方面：①構造煤瓦斯含量損失量的推算方法不盡合理，構造煤的損失量推算方法需進一步完善；②基于鉆屑解吸規(guī)律的突出危險性預測指標，在軟分層的適應性需進一步考察。（6）大量的前期實驗研究多采用100g以下煤樣，對大質量煤樣的研究更能可靠反映煤體的瓦斯解吸規(guī)律。主要參考文獻：[1]中國西部煤炭網(wǎng). 中國可持續(xù)能源發(fā)展戰(zhàn)略[EB/OL]. 20030918. [2] 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局. “十一五”安全生產(chǎn)科技發(fā)展規(guī)劃.[EB/OL].，20060905.[3] “十一五”規(guī)劃. [EB/OL].,20070122.[4] “十一五”規(guī)劃. [EB/OL].,20060825.[5] .[EB/OL].[6] [[J].工業(yè)安全與防塵,1997 (7):2225.[7] 范啟煒,王魁軍,曹林. 我國煤礦災害事故頻發(fā)的原因分析[[J].中國煤炭,2002, (3):811.[8] 國家安全生產(chǎn)安全監(jiān)督管理總局, 國家煤礦安全監(jiān)察局網(wǎng)站. [9] 郝吉生, 袁崇孚. 構造煤及其對煤與瓦斯突出的控制作用[J]. 焦作工學院學報,2000, 19(6):403406.[10] 中華人民共和國煤炭工業(yè)部. 防治煤與瓦斯突出細則.[M] 北京：煤炭工業(yè)出版社,1995[11] 傅雪海, 姜波, 秦勇等. 用測井曲線劃分煤體結構和預測煤儲層滲透率. 測井技術,2003, 27(2):140~143.[12] 琚宜文, 姜波, 侯泉林等. 構造煤結構成因新分類及其地質意義. 煤炭學報, 2004, 25(9):514~517.[13] 焦作礦業(yè)學院. 瓦斯地質概論[M]. 北京：煤炭工業(yè)出版社, 1990.[14] 湯友誼, 田高嶺, [J]. 焦作工學院學報, 2004,23(3):161164.[15] Hower J on the role of Bemice coal field(Sullivan County,Pennsylvania)anthracites in the development of coallification theories in theAppalachians[T]. Int J Coal Geol, 1997, 33：95~102.[16] 王佑安, 楊思敬. 煤和瓦斯突出危險煤層的某些特征[J]. 煤炭學報, 1980, 1:47~53.[17] 姚多喜, 呂勁. 淮南謝一礦煤的孔隙研究[J]. 中國煤田地質, 1996, 8(4):31~33.[18] 張井, 于冰, 唐家祥. 瓦斯突出煤層的孔隙結構研究[J]. 中國煤田地質. 1996, 8(2):71~74.[19] Frisen WI, Mikula RJ. Mercury. Porosimetry of Coals[J]. Fuel, 1988, 67(11): 1516.[20] 徐龍君, 鮮學福, 劉成倫, 張代鉤. 突出區(qū)煤的孔隙結構特征研究[J]. 礦業(yè)安全與環(huán)保, 1999, (2):2527.[21] 琚宜文, 姜波, 侯泉林等. 華北南部構造煤納米級孔隙結構演化特征及作用機理[J]. 地質學報, 2005, 79(2):269~285.[22] 琚宜文, 姜波, 侯泉林等. 煤巖結構納米級變形與變質變形環(huán)境的關系[J]. 科學通報, 2005, 50(17):1884~1892.[23] 郝吉生, 袁崇孚. 構造煤及其對煤與瓦斯突出的控制作用[J]. 焦作工學院學報，2000, 19(6):403~406.[24] 郭德勇, 韓德馨, 王新義. 煤與瓦斯突出的構造物理環(huán)境及其應用[J]. 北京科技大學學報, 2002, 24(6):582~592.[25] 張子敏, 張玉貴. 瓦斯地質規(guī)律與瓦斯預測[M]. 北京: 煤炭工業(yè)出版社, 2005.[26] 張 慧. 煤中顯微裂隙的成因類型及其研究意義[J]. 巖石礦物學雜志, 2002,21(3) :279~284.[27] 石 強, 潘一山. 煤體內(nèi)部裂隙和流體通道分析的核磁共振成像方法研究[J]. 煤礦開采, 2005, 10(6)：7~9.[28] ，Diffusion in and through Solid[M]. Cambri