煤与瓦斯突出微观机理研究

构建了煤表面与CH4的吸附模型，采用量子化学密度泛函（DFT）理论计算方法，在B3LYP/6-311G计算水平上，对构建的煤与CH4分子吸附伴生体系结构进行优化，得到了吸附平衡态的几何构型，计算了吸附能和振动频率，从而得出煤与瓦斯突出微观机理：在矿井生产中，由地震、开采等引起采掘工作面围岩应力变化导致煤岩体破裂，煤岩体破裂产生频率范围宽广的电磁波.由量子化学密度泛函理论（DFT）计算得到煤与瓦斯的吸附为物理吸附，吸附能为1.16kJ/mol.煤与CH4吸附形成的伴生分子体系以量子化形式吸收宽频电磁波，导致该体系由基态变为激发态，使得瓦斯由吸附态脱附变为游离态，形成大量的游离态瓦斯，在弱面发生煤与瓦斯突出.