湯小燕, 陳昕怡, 鄭雷清, 牛林林, 張偉杰, 齊佳新

(1.西安科技大學(xué)地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院, 西安 710054; 2.中石油吐哈油田分公司勘探開發(fā)研究院, 哈密 839009; 3.中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司長(zhǎng)慶分公司, 西安 710200)

國(guó)家的戰(zhàn)略資源是保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。瓦斯作為21世紀(jì)最有開發(fā)前景的能源之一,受到國(guó)內(nèi)外的高度重視。實(shí)現(xiàn)更合理的開采,達(dá)到更高的經(jīng)濟(jì)效益,是中國(guó)瓦斯抽采行業(yè)發(fā)展的必然要求[1-3]。對(duì)此首先是要探索煤巖瓦斯開發(fā)的有利區(qū),而中國(guó)的煤巖瓦斯含量地球物理測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)起步較晚[4-5]。補(bǔ)償密度測(cè)井預(yù)測(cè)瓦斯含量是目前最行之有效的方法,但其對(duì)鉆井質(zhì)量、煤巖所處地層、煤巖的孔隙結(jié)構(gòu)特征等有更高要求[6]。在鉆井質(zhì)量不佳,發(fā)生井眼坍塌時(shí),擴(kuò)徑等環(huán)境因素對(duì)補(bǔ)償密度測(cè)井結(jié)果的影響尤為突出,難以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)瓦斯含量,更嚴(yán)重時(shí),也就失去了進(jìn)行測(cè)井評(píng)價(jià)的意義;相對(duì)而言電阻率測(cè)井受擴(kuò)徑等環(huán)境因素的影響較小,且探測(cè)深度較深,符合中國(guó)向深層瓦斯抽采的趨勢(shì)[7-8]。因此,為優(yōu)化電阻率測(cè)井在含瓦斯煤巖評(píng)價(jià)方面的準(zhǔn)確性,加強(qiáng)對(duì)含瓦斯煤巖導(dǎo)電特性的研究意義重大[9-10]。

迄今為止國(guó)內(nèi)外巖石物理學(xué)家與眾多學(xué)者都先后開展了煤巖導(dǎo)電特性(用煤電阻率來描述)的實(shí)驗(yàn)研究[11-13]。多數(shù)研究實(shí)驗(yàn)測(cè)得電阻R后通過電阻率公式進(jìn)一步求出煤電阻率ρ。Li等[14]開展過受載煤巖的導(dǎo)電機(jī)理研究,發(fā)現(xiàn)煤破裂程度(煤巖結(jié)構(gòu))對(duì)煤的導(dǎo)電性影響較大。陳鵬等[15]以原生結(jié)構(gòu)煤為研究對(duì)象,得出煤電阻率變化與應(yīng)力變化有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。王云剛[16]采用大尺度煤樣,得出了一致的結(jié)果。

至今,研究發(fā)現(xiàn)影響煤電阻率的因素主要有內(nèi)因和外因兩個(gè)方面:內(nèi)因主要指煤巖自身性質(zhì),包括工業(yè)分析參數(shù)、變質(zhì)程度、孔隙特征、煤巖組分、礦物雜質(zhì)含量、含水率等;外因主要指環(huán)境因素和實(shí)驗(yàn)因素,包括應(yīng)力、測(cè)試頻率、溫度、瓦斯壓力等[17]。因此,現(xiàn)從影響煤電阻率的內(nèi)外因素入手,開展大量文獻(xiàn)調(diào)研,系統(tǒng)梳理和總結(jié)現(xiàn)有研究成果,展望含瓦斯煤巖導(dǎo)電特性的研究方向,以期能從含瓦斯煤巖導(dǎo)電特性定性認(rèn)識(shí)過渡到瓦斯含量定量預(yù)測(cè)。

1 煤導(dǎo)電性研究現(xiàn)狀

1.1 應(yīng)力作用

由于現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)技術(shù)的局限性,對(duì)煤電阻率的研究局限于室內(nèi),而煤巖深埋于地下受地應(yīng)力影響,因此煤電阻率與所受應(yīng)力的關(guān)系值得探究。近年來,學(xué)者們主要從應(yīng)力大小、恒定應(yīng)力下作用時(shí)間以及應(yīng)力作用方向?qū)γ弘娮杪实挠绊懗霭l(fā),進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)研究[18-19]。根據(jù)眾多學(xué)者的實(shí)驗(yàn),對(duì)煤巖施加應(yīng)力的方法分類如下。

1.1.1 單軸壓縮

主要用于研究應(yīng)力作用方向?qū)γ弘娮杪实挠绊?即煤電阻率的各向異性特征[20-23]。學(xué)者們主要按照應(yīng)力作用方向與煤巖層理的關(guān)系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,如圖1所示,分為平行層理、垂直層理以及相交層理。在未施加應(yīng)力時(shí),初始煤電阻率大小為:垂直>相交>平行,原因可結(jié)合物理學(xué)中電路的串并聯(lián)進(jìn)行理解。

A表示電流表;V表示電壓表圖1 應(yīng)力作用方向影響煤電阻率實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綀DFig.1 Experimental pattern diagram of the direction of stress action affecting coal resistivity

常溫常壓下,未志杰等[24]、楊允林等[25]、畢世科等[26]采用上述模式,分別從不同方向進(jìn)行單軸壓縮實(shí)驗(yàn),得到電阻率具有明顯的各向異性特征;隨著應(yīng)力的增大煤電阻率先增大,后迅速降低直到趨于穩(wěn)定。煤電阻率初期升高,即是由于煤巖主要為離子導(dǎo)電,在應(yīng)力作用初期煤巖孔隙裂縫逐漸閉合,分子間躍遷的自由空間減少,這將使離子躍遷困難,離子躍遷率降低,離子導(dǎo)電率下降,煤電阻率上升;隨著應(yīng)力繼續(xù)升高,煤巖經(jīng)壓實(shí)、彈性、塑性和破裂4個(gè)階段,煤巖由離子導(dǎo)電模式變?yōu)殡x子和電子的混合導(dǎo)電模式,煤電阻率降低[27-28]。胡千庭等[29]建立受載煤樣電阻實(shí)時(shí)測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),研究分層界面影響下不同結(jié)構(gòu)型煤的電阻率響應(yīng)特征,得出煤樣本身或分層面孔隙骨架的擠壓破碎會(huì)導(dǎo)致煤電阻率增加,同時(shí)與畢世科等[26]一樣,也得到了電阻率具有明顯的各向異性特征的結(jié)果。

1.1.2 環(huán)狀施壓

湯小燕等[30]、陳學(xué)鍵等[31]、李祥春等[32]開展了煤電阻率在恒定應(yīng)力下的變化規(guī)律研究,所用煤樣以電子導(dǎo)電為主,隨應(yīng)力作用時(shí)間延長(zhǎng),煤電阻率先快速降低,后降低速率逐漸減小。這是由于在應(yīng)力作用前期,煤巖孔隙裂隙大量閉合,導(dǎo)致抵抗變形的能力不斷增強(qiáng),后期電阻率下降速率減小。同理也驗(yàn)證了在非恒定應(yīng)力下,隨著應(yīng)力的增大,煤電阻率呈現(xiàn)先快速下降,后下降速率變慢。

綜上,可以通過對(duì)煤電阻率的變化情況監(jiān)測(cè)來反映煤巖的受力狀況,從而預(yù)測(cè)煤巖動(dòng)力災(zāi)害,保障煤礦安全生產(chǎn)。

1.2 煤孔隙特征

煤孔隙特征影響煤電阻率主要表現(xiàn)在比表面積、孔隙尺寸分布、孔隙率等方面。目前,關(guān)于孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)煤電阻率的影響,國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行的研究較少[33-36]。林峰等[35]研究了孔隙率對(duì)原煤電阻率的影響,得到最小電阻率隨著孔隙率的增大而增大以及通過電阻率來反映煤巖所受應(yīng)力和滲透率的大小;李祥春等[17]研究了煤孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)電阻率的影響,結(jié)果表明,煤孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)電阻率的影響呈多元函數(shù)關(guān)系,另外微小孔對(duì)煤電阻率的影響大于中、大孔,并且微、小孔占比越高,煤電阻率越小。綜上,一方面,明確了煤孔隙結(jié)構(gòu)與煤電阻率有內(nèi)在聯(lián)系,可以嘗試?yán)妹弘娮杪实淖兓瘉肀碚髅嚎紫督Y(jié)構(gòu);另一方面,煤巖瓦斯的吸附/解吸,主要也是孔隙內(nèi)表面的表面能引起的,如今瓦斯抽采行業(yè)發(fā)展迅速,因此研究煤孔隙結(jié)構(gòu)與煤電阻率的變化機(jī)理也應(yīng)更進(jìn)一步。

1.3 煤變質(zhì)程度

煤變質(zhì)程度對(duì)煤電阻率的影響,主要表現(xiàn)為:隨著煤變質(zhì)程度的提高,煤中碳原子的數(shù)目增加、大分子排列有序性增強(qiáng)、芳香層排列更緊密,導(dǎo)致電子由束縛態(tài)變?yōu)樽杂蓱B(tài)所克服的能量降低,電子流動(dòng)性加強(qiáng),煤導(dǎo)電性更好,煤電阻率降低。

學(xué)者們針對(duì)不同煤巖類型、煤巖結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電特性開展過相關(guān)研究,取得了煤階、煤巖結(jié)構(gòu)對(duì)煤導(dǎo)電性影響較大這一共性認(rèn)識(shí)[37-40]。這些研究共同佐證了煤導(dǎo)電性與煤變質(zhì)程度有內(nèi)在聯(lián)系,其不同變質(zhì)程度所對(duì)應(yīng)煤電阻率如圖2所示。整體上來看,煤變質(zhì)程度越高,煤電阻率越低,一方面,研究普遍發(fā)現(xiàn),隨著煤變質(zhì)程度增強(qiáng),導(dǎo)電方式從以離子導(dǎo)電為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐噪娮訉?dǎo)電為主;另一方面,由于煤巖炭化程度的差異和自身炭的晶體結(jié)構(gòu),煤電阻率隨碳含量增加而降低,特別是當(dāng)碳含量大于90%時(shí),煤電阻率驟降。

圖2 電阻率與煤的變質(zhì)程度的變化趨勢(shì)圖[7]Fig.2 Trend graph of resistivity and degree of coal deterioration[7]

1.4 煤工業(yè)分析

煤的工業(yè)分析包括水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳,是了解煤巖性質(zhì)的主要指標(biāo),也可通過分析大概得出煤中有機(jī)質(zhì)的含量。Chen等[41]通過實(shí)驗(yàn)研究,得到在煤含水的情況下,灰分中可溶性物質(zhì)溶解在水中形成離子,使煤的導(dǎo)電模式從單一的電子導(dǎo)電模式轉(zhuǎn)變?yōu)榕c離子的混合導(dǎo)電模式。這表明水分和灰分使煤電阻率變化更加復(fù)雜。首先,水分和灰分改變了煤導(dǎo)電方式,大大提高了煤巖的導(dǎo)電性。當(dāng)煤中幾乎沒有水分時(shí),灰分對(duì)煤電阻率沒有明顯的影響;水分含量越高,煤的初始電阻率越低[42-44]。但是,由于煤中的可溶物質(zhì)相對(duì)有限,所以由水分引起的煤電阻率變化是有限的。當(dāng)水分增加到一定程度時(shí),其對(duì)煤電阻率的影響將不再顯著[45-48]。李祥春等[12]進(jìn)行了不同變質(zhì)程度煤的工業(yè)分析,得到揮發(fā)分隨著變質(zhì)程度的升高而降低,并對(duì)不同煤進(jìn)行了揮發(fā)分與煤電阻率的關(guān)系研究,結(jié)果表明一定范圍內(nèi),煤電阻率隨其揮發(fā)分的提高而增大。煤巖自身性質(zhì)差異是不同地區(qū)、不同煤階初始電阻率不同的根本原因。

1.5 其他

鄭學(xué)召等[49]研究認(rèn)為煤巖內(nèi)部的礦物元素越多,其導(dǎo)電性越強(qiáng)。因?yàn)榈V物元素越多,其離子數(shù)量也就越多,從而離子導(dǎo)電方式更加強(qiáng)烈,電阻率越小。李祥春等[12]通過能譜儀(energy dispersive spectrometer,EDS)對(duì)煤樣進(jìn)行元素種類和含量的統(tǒng)計(jì)分析,也得到同樣結(jié)論。湯小燕等[30]、陳學(xué)健等[31]經(jīng)過對(duì)大佛寺低階煤電阻率的研究,得出煤含水率對(duì)煤電阻率的變化產(chǎn)生影響。Chen等[41]研究得出煤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和氣-水置換是導(dǎo)致煤電阻率變化的重要原因。綜上,可以看出影響煤電阻率的因素有很多,主要因素更是隨著不同地區(qū)、不同煤階發(fā)生變化,需要針對(duì)性的研究。

2 含瓦斯煤巖導(dǎo)電性的研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外煤田、煤巖瓦斯領(lǐng)域的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)及巖石物理學(xué)家充分考慮到煤巖瓦斯對(duì)煤導(dǎo)電特性具有較大影響這一客觀科學(xué)問題,針對(duì)不同地區(qū)、不同煤巖類型的煤樣,相繼開展過含瓦斯煤巖導(dǎo)電特性、瓦斯突出區(qū)域的電場(chǎng)特征等研究。

2.1 瓦斯突出對(duì)煤電阻率的影響

針對(duì)中國(guó)含高瓦斯煤田安全開采的迫切需求,煤田領(lǐng)域的專家學(xué)者都十分重視含瓦斯煤巖的導(dǎo)電特性研究。湯友誼等[50]研究過瓦斯突出煤體的導(dǎo)電性質(zhì),得到煤體產(chǎn)生瓦斯突出與否,煤電阻率差異很大;劉?？h等[51]開展過含瓦斯無煙煤導(dǎo)電特性的研究,發(fā)現(xiàn)在交流電場(chǎng)中含瓦斯煤電阻率與外加電壓無關(guān),但隨瓦斯壓力升高,煤電阻率會(huì)有所降低,并且在相同電壓和瓦斯壓力下,煤的交流電阻率小于直流電阻率。通過不同地區(qū)、不同煤階的煤巖電性參數(shù)測(cè)試,已明確煤巖電性參數(shù)與瓦斯突出危險(xiǎn)性之間存在關(guān)系,利用這種關(guān)系進(jìn)行瓦斯突出預(yù)警值得深入探究。

2.2 吸附/解吸對(duì)煤電阻率的影響

Chen等[52]研究設(shè)計(jì)了煤巖吸附/解吸瓦斯時(shí),煤電阻率變化的實(shí)時(shí)測(cè)試系統(tǒng),得到了實(shí)驗(yàn)煤樣在不同氣體壓力條件下的電阻率變化規(guī)律,在吸附瓦斯過程中,煤電阻率降低,解吸過程則相反,且均為線性變化。隨后康天慧等[53]、Feng等[54]利用高精度電阻測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置,在連續(xù)吸附/解吸與等體積吸附/解吸兩種條件下,對(duì)無煙煤的電阻率隨瓦斯含量的變化規(guī)律進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明,煤樣在連續(xù)吸附/解吸與等體積吸附/解吸條件下,電阻率隨著瓦斯吸附量增大先逐漸減小,后趨于平穩(wěn),并且等體積吸附時(shí)電阻率改變較連續(xù)吸附明顯,而在等體積解吸結(jié)束時(shí),煤電阻率值距離初始值較遠(yuǎn)。Chen等[41]以低階煤為研究對(duì)象,在吸附/解吸瓦斯過程中,分析研究了煤電阻率、瓦斯吸附量與平衡壓力之間的關(guān)系,得出在吸附瓦斯、壓力升高的過程中煤電阻率與吸附量和平衡壓力之間的關(guān)系可以用二次函數(shù)來描述;而在解吸/降壓過程中,其關(guān)系可用線性函數(shù)描述。綜上,從發(fā)現(xiàn)吸附/解吸瓦斯影響煤電阻率變化,到得出簡(jiǎn)單的變化趨勢(shì),再到可以用線性關(guān)系描述煤電阻率的變化機(jī)理,雖然此類研究有研究地區(qū)和煤階的局限性,但這種研究方法和變化規(guī)律具有普遍性。使得利用煤電阻率與瓦斯含量的關(guān)系預(yù)測(cè)礦井瓦斯含量,選取煤巖瓦斯抽采開發(fā)有利區(qū)成為可能,因此明確煤電阻率在吸附/解吸過程中的變化機(jī)理,對(duì)進(jìn)一步研究煤電阻率與瓦斯含量之間的量化關(guān)系尤為重要。

目前,學(xué)者們普遍認(rèn)為含瓦斯煤巖的解吸滯后特征是導(dǎo)致煤電阻率無法恢復(fù)到初始值的一個(gè)因素,但不是最主要的因素[55-56],其主要是由于煤基質(zhì)膨脹后收縮是不可逆的變形過程[57],且吸附過程中釋放出的熱量也會(huì)導(dǎo)致煤基質(zhì)進(jìn)一步膨脹,使得煤巖孔隙率降低,煤基質(zhì)顆粒間更加緊密,另外熱量釋放散布在煤巖孔隙裂隙中,導(dǎo)致煤巖內(nèi)部溫度升高,煤巖孔隙表面的表面能降低,電子不斷被激發(fā)并轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電通道,如圖3所示,從而導(dǎo)致煤電阻率降低[58]。因此溫度與煤的電阻率之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系[59-60]。到吸附后期時(shí),吸附甲烷的空間降低,相應(yīng)的基質(zhì)膨脹變形減弱,煤電阻率下降速率減慢。在趨于平衡的過程中,煤巖產(chǎn)生新的孔隙裂隙,電阻率產(chǎn)生輕微反彈。

圖3 煤巖導(dǎo)電通道[52]Fig.3 Conductive channel of coal[52]

實(shí)驗(yàn)中由于受到罐壁的限制,在吸附后期,煤巖骨架基本已不發(fā)生變形,所以煤電阻率不會(huì)隨吸附量的增加而改變。從擬合方程和曲線推測(cè),如圖4 所示,電阻率會(huì)逐漸趨于穩(wěn)定[61]。

圖4 煤巖吸附瓦斯時(shí)電阻率隨吸附量的變化曲線[7]Fig.4 Variation curve of resistivity with adsorption amount of coal rock when adsorption of gas[7]

解吸過程則與上述動(dòng)態(tài)變化相反,特別是電阻率無法恢復(fù)至吸附前的狀態(tài),即在解吸完成時(shí)電阻率變化小于吸附完成時(shí)電阻率變化幅度,如圖5所示。這是由于瓦斯在解吸時(shí),原來借助于氣體壓力楔開的微孔隙和微裂隙在瓦斯壓力突然降低后閉合,部分氣體被禁錮于內(nèi),導(dǎo)致煤巖產(chǎn)生殘余形變,煤電阻率無法恢復(fù)原值,并會(huì)有所降低[62]。

圖5 煤巖解吸瓦斯時(shí)電阻率隨解吸量的變化曲線[7]Fig.5 Variation curve of resistivity with desorption amount of coal rock when desorption gas[7]

另外在甲烷吸附過程中,吸附在煤孔隙表面的水分子被甲烷分子取代成為游離水分子,溶解更多的礦物質(zhì)形成大量離子,提高了煤電導(dǎo)率,煤電阻率降低;解吸過程與之相反。但是,水-氣置換只能在一定程度上改變煤的電阻率[63-65]。這是由于煤的疏水性,通常會(huì)限制吸附水分子的數(shù)量,這決定了從吸附狀態(tài)通過置換轉(zhuǎn)化的自由水分子的數(shù)量非常有限。其次,即使可以轉(zhuǎn)化大量的自由水分子,煤中可溶性礦物質(zhì)的有限性也會(huì)限制離子的形成。

3 瓦斯含量對(duì)煤導(dǎo)電性影響的研究難點(diǎn)及展望

3.1 瓦斯含量對(duì)煤導(dǎo)電性影響的研究難點(diǎn)

從煤電阻率實(shí)驗(yàn)研究的進(jìn)展來看,一方面主要集中在小尺度煤樣(標(biāo)準(zhǔn)煤樣),很少開展過大尺度煤樣(全直徑煤樣)實(shí)驗(yàn)研究;另一方面主要針對(duì)的是不同煤巖類型、原生結(jié)構(gòu)煤及受載條件下的煤巖導(dǎo)電特性。盡管基于小尺度煤樣的電阻率實(shí)驗(yàn)研究,大致能揭示不同煤巖類型、原生結(jié)構(gòu)煤導(dǎo)電特性間的差異性,但由于煤巖割理、微孔、微裂隙非常發(fā)育,致使其非均質(zhì)性比較嚴(yán)重,因此,采用小尺度煤樣進(jìn)行電阻率測(cè)試難以滿足定量分析精度的要求。

縱觀現(xiàn)有瓦斯含量對(duì)煤導(dǎo)電特性影響的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展,一方面主要集中在電阻率是增大還是減小等定性規(guī)律的認(rèn)識(shí)上;另一方面是針對(duì)煤田領(lǐng)域的瓦斯預(yù)測(cè)以及通過瓦斯含量增大以后,導(dǎo)電性的變化來預(yù)測(cè)瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)域;再者,煤電阻率與瓦斯含量的關(guān)系研究還多停留在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和定性規(guī)律方面,還需深入揭示瓦斯含量對(duì)煤導(dǎo)電性的作用機(jī)理、作用機(jī)制以及量化規(guī)律。時(shí)至今日,尚且沒有專門針對(duì)瓦斯含量變化及引起煤導(dǎo)電性的量化規(guī)律研究,該規(guī)律研究必會(huì)使電阻率預(yù)測(cè)瓦斯含量這一研究有質(zhì)的飛躍,為瓦斯抽采開發(fā)行業(yè)發(fā)展增磚添瓦。

3.2 瓦斯含量對(duì)煤導(dǎo)電性影響的研究展望

隨著中國(guó)當(dāng)前瓦斯開采領(lǐng)域的快速發(fā)展,除解決上述的難點(diǎn)外,還需從以下3個(gè)方面獲得突破。

(1)由于含瓦斯煤巖導(dǎo)電機(jī)理的特殊性及影響因素的復(fù)雜多樣性,需從煤巖骨架、孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙吸附瓦斯及游離瓦斯等角度,借助巖石物理實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬等方法,明確含瓦斯煤巖的導(dǎo)電特性和主控因素。

(2)煤變質(zhì)程度對(duì)煤巖導(dǎo)電性的影響較大,但沒有區(qū)分煤階、煤巖結(jié)構(gòu)開展瓦斯含量與導(dǎo)電性間的量化關(guān)系研究。因此要針對(duì)不同地區(qū)、不同煤階以及不同煤巖結(jié)構(gòu),探明瓦斯含量對(duì)煤導(dǎo)電性的影響機(jī)理,還原瓦斯含量對(duì)煤電阻率變化量的真實(shí)貢獻(xiàn)信息,是含瓦斯煤巖導(dǎo)電性評(píng)價(jià)的一個(gè)重點(diǎn)問題。

(3)基于業(yè)界對(duì)含瓦斯煤巖導(dǎo)電特性的研究現(xiàn)狀和存在的問題,以煤礦安全開采過程中高瓦斯帶預(yù)警和瓦斯抽采過程中瓦斯含量精準(zhǔn)預(yù)測(cè)為目標(biāo),開展煤巖骨架、瓦斯含量對(duì)煤導(dǎo)電性的巖石物理實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究,加強(qiáng)煤巖學(xué)、瓦斯地質(zhì)學(xué)、電法測(cè)井學(xué)等多學(xué)科的交叉綜合,結(jié)合煤巖孔裂隙、顯微組分等特征,明確瓦斯含量與煤電阻率的量化規(guī)律。加強(qiáng)溫度、壓力條件下的煤巖物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究,從含瓦斯煤巖導(dǎo)電特性定性認(rèn)識(shí)過渡到瓦斯含量定量預(yù)測(cè),并向瓦斯預(yù)警與瓦斯抽采方向發(fā)展將是該領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。