本文關(guān)鍵詞：瓦斯解吸滯后效應(yīng)影響因素及其機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 瓦斯解吸滯后效應(yīng) 煤質(zhì) 孔隙結(jié)構(gòu) 溫度 含水率

【摘要】：存儲(chǔ)在煤中的瓦斯是一種潛在的非常規(guī)能源的同時(shí),又是煤礦安全生產(chǎn)的隱患之一,從能源利用和防治煤礦災(zāi)害兩方面考慮,瓦斯抽采的重要性越來(lái)越得到人們的重視,瓦斯吸附解吸規(guī)律得到廣泛研究,大量吸附解吸實(shí)驗(yàn)與瓦斯抽采資料表明,瓦斯解吸過(guò)程滯后于吸附過(guò)程,但目前針對(duì)瓦斯解吸滯后效應(yīng)研究較少。本文在總結(jié)梳理國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,分析了目前瓦斯吸附解吸研究領(lǐng)域中存在的問(wèn)題,確定了瓦斯解吸滯后效應(yīng)機(jī)理作為研究目標(biāo),取得的主要成果如下:首先,本文在總結(jié)土壤、高分子聚合物、有機(jī)材料等其他多孔介質(zhì)關(guān)于定量描述滯后效應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式的基礎(chǔ)上,提出了一種瓦斯解吸滯后效應(yīng)定量分析的方法。該方法分別采用Langmuir吸附模型和瓦斯解吸模型對(duì)吸附解吸數(shù)據(jù)進(jìn)行精確擬合,根據(jù)擬合后的曲線采用提出的基于滯后面積比的滯后系數(shù)計(jì)算方法計(jì)算解吸滯后系數(shù),根據(jù)解吸滯后系數(shù)的大小來(lái)定量描述解吸滯后效應(yīng)的強(qiáng)弱。其次,針對(duì)煤的物性特征進(jìn)行了分析,研究了煤的物質(zhì)組成特征和孔隙與表面特征,開(kāi)展工業(yè)分析、煤巖組分鑒定、壓汞、液氮吸附等實(shí)驗(yàn)測(cè)試了煤質(zhì)、煤的顯微組分、孔隙度、孔容、孔徑分布特征、孔隙類(lèi)型和形態(tài)以及比表面積等煤的物性特征相關(guān)參數(shù),總結(jié)出不同變質(zhì)程度煤的物質(zhì)組成特征和孔隙表面特征。再次,分別在煤階、溫度、含水率不同的條件下開(kāi)展煤樣的吸附解吸實(shí)驗(yàn),研究不同煤階、溫度、含水率等條件下瓦斯吸附解吸及滯后特征,計(jì)算不同條件下的解吸滯后系數(shù),得出隨著煤階的降低,煤對(duì)瓦斯的吸附能力逐漸降低,瓦斯解吸滯后程度越來(lái)越小;隨著溫度等的升高,煤對(duì)瓦斯的吸附能力逐漸降低,瓦斯解吸能力逐漸增強(qiáng),瓦斯解吸滯后程度越來(lái)越小;隨著煤樣含水率的增大,煤對(duì)瓦斯的吸附能力和瓦斯解吸能力都降低,瓦斯解吸滯后程度越來(lái)越大。最后,在相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究煤的物性特征及吸附解吸特征的基礎(chǔ)上,分析煤質(zhì)、孔隙結(jié)構(gòu)、溫度、水分等各種因素對(duì)瓦斯解吸滯后的影響,得出煤樣灰分含量、礦物質(zhì)含量、水分含量,煤樣孔隙度,微孔數(shù)量,比表面積等參數(shù)和瓦斯解吸滯后系數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系,這些參數(shù)的值越大,瓦斯解吸滯后系數(shù)越大;墨水瓶形孔和細(xì)頸瓶孔隙的數(shù)量顯著影響著瓦斯解吸滯后效應(yīng);溫度的升高由于使甲烷分子動(dòng)能增加,吸附解吸平衡向解吸方向發(fā)展,因而解吸滯后程度逐漸降低;煤樣含水率的增大,由于水鎖作用的增強(qiáng)解吸滯后程度逐漸增強(qiáng)。通過(guò)對(duì)各影響因素的總結(jié),歸納出瓦斯解吸滯后效應(yīng)機(jī)理,并分析了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)瓦斯抽采的影響。
【關(guān)鍵詞】：瓦斯解吸滯后效應(yīng) 煤質(zhì) 孔隙結(jié)構(gòu) 溫度 含水率
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TD712
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 變量注釋表17-19
• 1 緒論19-36
• 1.1 研究背景及意義19-21
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-35
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容與方法35-36
• 2 瓦斯解吸滯后效應(yīng)的定量分析方法36-43
• 2.1 定量分析方法概述36-37
• 2.2 瓦斯吸附曲線的擬合模型37-39
• 2.3 瓦斯解吸曲線的擬合模型39-40
• 2.4 瓦斯解吸滯后系數(shù)40-42
• 2.5 本章小結(jié)42-43
• 3 煤的物性特征分析43-65
• 3.1 煤的物質(zhì)組成分析43-46
• 3.2 煤的孔隙與表面特征分析46-63
• 3.3 本章小結(jié)63-65
• 4 瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)研究65-86
• 4.1 瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)65-76
• 4.2 瓦斯吸附解吸特征及滯后系數(shù)76-84
• 4.3 本章小結(jié)84-86
• 5 瓦斯解吸滯后效應(yīng)機(jī)理及影響研究86-97
• 5.1 瓦斯解吸滯后影響因素86-93
• 5.2 瓦斯解吸滯后效應(yīng)機(jī)理93-94
• 5.3 解吸滯后效應(yīng)對(duì)瓦斯抽采的影響94-95
• 5.4 本章小結(jié)95-97
• 6 主要結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)及展望97-99
• 6.1 主要結(jié)論97-98
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)98
• 6.3 展望98-99
• 參考文獻(xiàn)99-104
• 作者簡(jiǎn)歷104-106
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集106

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 張群,楊錫祿;平衡水分條件下煤對(duì)甲烷的等溫吸附特性研究[J];煤炭學(xué)報(bào);1999年06期

2 鐘玲文,鄭玉柱,員爭(zhēng)榮,雷崇利,張慧;煤在溫度和壓力綜合影響下的吸附性能及氣含量預(yù)測(cè)[J];煤炭學(xué)報(bào);2002年06期

3 張?zhí)燔?許鴻杰;李樹(shù)剛;任樹(shù)鑫;;溫度對(duì)煤吸附性能的影響[J];煤炭學(xué)報(bào);2009年06期

4 鐘玲文;煤的吸附常數(shù)與最高試驗(yàn)壓力關(guān)系的研究[J];煤田地質(zhì)與勘探;2001年04期

5 崔永君 ,楊錫祿 ,張慶鈴;煤對(duì)超臨界甲烷的吸附特征[J];天然氣工業(yè);2003年03期

6 崔永君,張慶玲,楊錫祿;不同煤的吸附性能及等量吸附熱的變化規(guī)律[J];天然氣工業(yè);2003年04期

7 聶百勝,何學(xué)秋,王恩元;煤的表面自由能及應(yīng)用探討[J];太原理工大學(xué)學(xué)報(bào);2000年04期

8 李樹(shù)剛;趙鵬翔;潘宏宇;肖鵬;;不同含水量對(duì)煤吸附甲烷的影響[J];西安科技大學(xué)學(xué)報(bào);2011年04期

9 何學(xué)秋,張力;正弦波電磁場(chǎng)對(duì)瓦斯吸附常數(shù)的影響規(guī)律[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2003年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 孫麗娟;不同煤階軟硬煤的吸附—解吸規(guī)律及應(yīng)用[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王鵬剛;不同溫度下煤層氣吸附/解吸特征的實(shí)驗(yàn)研究[D];西安科技大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：1068345