Physikalisch-chemische Umwandlungen in Kohlen, die durch elektrische Felder hervorgerufen werden

Physikalische und chemische Veränderungen in der Kohle, die elektrischen Feldern schwacher Intensität ausgesetzt war, in der Kohle nach einem plötzlichen Ausbruch und in der Kohle, die aus ausbruchsgefährdeten und nicht gefährdeten Zonen ausgewählt wurde, wurden mit Hilfe von Röntgenanalyse, EPR, thermogravimetrischer Analyse, DSC, Laserbeugungsanalyse der Partikelgrößen, IR-Spektrometrie, NMR, Raman-Spektroskopie und Kreuzpolarisation analysiert.Es wurde gezeigt, dass die organische Substanz der Kohle nicht nur durch mechanische oder thermische Effekte, sondern auch durch schwache elektrische Felder zerstört wird. Es wird davon ausgegangen, dass die Bildung und Freisetzung großer Gasmengen in der Kohle durch den Übergang von unstrukturiertem COM in Gas aufgrund aktiver chemischer Reaktionen erfolgt. Das vorgeschlagene Konzept der Ausbruchsinitiierung betrachtet die Instabilität der Kohle-Mikrostruktur in erster Linie als Ergebnis von Scherdeformationen und tektonischen Aktivitäten, wobei die Zersetzung der COM unter dem Einfluss schwacher elektrischer Felder ein sekundärer Faktor ist. Auf der Grundlage dieses Konzepts wurde ein mathematisches Modell des Gasflusses in Kohle mit wechselnder Porosität und Permeabilität entwickelt und getestet, wobei der Schwerpunkt auf der Bildung der Überdruckzone im Bereich der intensiven Gasfreisetzung mit erhöhter Porosität und Permeabilität lag.