近期，安徽省优秀研究生导师团队（深部开采瓦斯动力灾害防治团队）聚焦煤矿安全关键科学问题，在煤层注水瓦斯治理与预湿减尘等方向取得系列前沿成果，相关研究先后发表于《煤炭学报》2026年新锐科学家专题（第2期）、第4期及《中国矿业大学学报》。系列成果的发表，彰显了团队在煤炭安全领域的持续创新能力与学术影响力，有力赋能学科建设高质量发展。
成果一：岳基伟,廖杰,石必明（通讯作者）,张雷林,韩奇峻,李文琪,马树俊,王俏,娄振.微纳米CO2气泡水对煤的多尺度作用特性及微观作用机制[J].煤炭学报, 2026, 51(2): 1377-1390. Doi:10.13225/j.cnki.jccs.2025.0950.
成果二：岳基伟,廖杰,张雷林（通讯作者）,石必明，韩奇峻，申晓静，梁跃辉，马树俊，王俏，李永鹏.微纳米气泡水对煤体的润湿特性及其增润机制[J].煤炭学报,2026,51(4): 2488-2501. Doi: 10.13225/j.cnki.jccs.2024.1438.
随着矿井开采深度及强度的增加，瓦斯及粉尘灾害严重影响着我国煤矿的安全生产及矿工的生命安全。严重制约着国家“能源安全”与“健康中国”战略的推进。煤层注水具有驱替瓦斯、置换瓦斯及预湿减尘的多重功效，被广泛用于瓦斯治理和采前预润湿煤体，其治理瓦斯及预湿减尘的效果关键在于水分对煤体的润湿效果。然而，煤体固有的低表面能特性导致其难以被水有效润湿。针对这一难题，通过一系列微纳米空气气泡水及微纳米CO2气泡水对煤的宏-细-微观作用特性研究发现，微纳米CO2气泡水的表面张力相对于水最大降幅可达47.86%，微纳米空气气泡水的表面张力相对于水的表面张力降低了7.89%，微纳米CO2气泡水对表面张力的降低效果可达到表面活性剂溶液降低表面张力的效果；在润湿效果方面，微纳米CO₂气泡水优于微纳米空气气泡水，而后者又优于纯水；经微纳米CO2气泡水处理后煤体吸附瓦斯能力降低。结合可视化Hirshfeld表面分析以及对煤-水、煤-瓦斯相互作用的深入研究，系统揭示了微纳米空气气泡水及微纳米CO₂气泡水对煤体的作用机制。
微纳米CO2气泡水对煤的多尺度作用特性及微观作用机制、微纳米气泡水对煤体的润湿特性及其增润机制选图
成果三：岳基伟,梁跃辉,石必明（通讯作者）,徐金林,张明月.活性水在含瓦斯煤中渗吸气液竞争吸附及水分运移机制[J].中国矿业大学学报, 2026. Doi: 10.13247/j.cnki.jcumt.20260050
煤层注水的水分渗吸过程能够产生气液竞争吸附作用，然而高瓦斯煤层中瓦斯分子严重干扰水分子在孔隙内的运移，造成水分子置换瓦斯分子效果差、吸附态瓦斯向游离态瓦斯转化率低。添加表面活性剂的活性水能够改变煤-水之间的润湿性并提高渗吸强度，但其在含瓦斯煤中渗吸气液竞争吸附、水分运移特征及机制仍不明确，限制了煤层注活性水技术的应用。开发了含瓦斯外加水分渗吸装备，获得了活性水在含瓦斯煤中渗吸气液竞争吸附特征，并通过分层布设电极的方法，同步获得了水分的运移规律；相对于水而言，活性水对一端开放孔隙中瓦斯的解吸具有抑制作用，而对两端开放的孔隙表现为促进作用；获得了水分子在两端开放孔隙中的运移距离大于在一端开放孔隙中的运移距离，在两端开放孔隙内的相对浓度也更高，两端开放孔隙更有利于水分运移；揭示了在一端开放与两端开放条件下，活性水在含瓦斯孔隙中渗吸时气-液竞争吸附与水分运移机制。研究为高瓦斯煤层注活性水强化渗吸置换技术提供支撑。
活性水在含瓦斯煤中渗吸气液竞争吸附及水分运移机制选图
