中文摘要：

本项目针对声场强化低渗透性煤层瓦斯解吸、扩散、渗流进行研究，主要内容有实验研究不同频率、强度的声场对不同瓦斯气体在不同性质煤体中吸附、解吸、扩散的影响规律；声场对三轴应力下瓦斯在煤体中渗流的影响规律；声场影响的时间效应规律；建立力、声耦合场作用下的煤体瓦斯扩散－渗流的数学物理模型；通过研究声场对煤孔隙结构、煤表面结构的影响特征及声场对煤表面吸附势的影响规律分析声场作用机理；在上述研究基础上，提出现场可行的声场提高煤层瓦斯解吸量和渗透率的技术方法,并初步验证完善。本项目可以为提高我国煤层瓦斯抽放率提供新的技术和方法，对于减少煤矿煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸等瓦斯灾害事故，减少瓦斯排放引起的"温室效应"以及利用煤层甲烷这一清洁能源都具有极其重要的意义。

结论摘要：

本项目针对声场强化低煤层瓦斯解吸、渗流进行研究，设计加工了声场影响瓦斯吸附和解吸的实验系统，现场采集并制备了煤样，开展了声场影响瓦斯吸附解吸的实验研究，测试了声振作用前后煤样的比表面积、孔隙率和微观表面形貌电镜扫描，分析了声振作用煤层瓦斯吸附流动的机理，研究了功率声波在煤层中的传播规律，提出利用较为成熟的深孔预裂爆破方法在煤层中产生声振波来提高煤层透气性系数的方法和工艺过程，并进行了应用研究。结果表明，声振作用可以减少煤样对甲烷的吸附量，其作用机理主要有机械作用、激波作用、定向作用、热效应和空化作用；功率声波在煤体中的衰减机制主要有几何衰减和物理衰减，估算的声波在煤层中的衰减系数为3.85×10Np/m；初步建立了考虑吸附膨胀效应的煤层瓦斯流固耦合数理模型，声场作用效应可以通过加上影响系数的方法来确定；利用深孔预裂爆破产生声振的技术方法可以提高煤层的透气性，从而提高煤层的瓦斯抽放率。本项目研究结果可以为提高我国煤层瓦斯抽放率提供新的技术和方法，对于减少煤矿煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸等瓦斯灾害事故，减少瓦斯排放引起的"温室效应"以及利用煤层甲烷这一清洁能源都具有极其重要的意义。