本文關(guān)鍵詞： 硫化氫 中和反應(yīng) 煤層注堿 注堿模擬 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)　出處：《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年02期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：煤層注堿可有效降低礦井硫化氫涌出,為分析堿液在煤層中與硫化氫的反應(yīng)規(guī)律,應(yīng)用COMSOL Multiphysics軟件化學(xué)反應(yīng)模塊,對(duì)鐵新礦煤層注堿(NaHCO3)治理硫化氫進(jìn)行了數(shù)值試驗(yàn)研究.假定堿液在煤裂隙中的流動(dòng)滿足N-S方程,在煤基質(zhì)微孔中流動(dòng)滿足Brinkman方程,反應(yīng)物質(zhì)變化滿足對(duì)流擴(kuò)散方程,根據(jù)煤層硫化氫賦存特征和注堿參數(shù),研究堿液在煤層中的流動(dòng)規(guī)律以及煤層硫化氫治理效果.結(jié)果表明:堿液浸潤(rùn)的煤層區(qū)域,硫化氫含量得到有效降低,注堿影響范圍隨注堿時(shí)間逐漸增大.連續(xù)注堿18h,距孔7~9 m,硫化氫體積分?jǐn)?shù)降低51.3%以上,7m以內(nèi)煤層硫化氫幾乎完全中和.參考模擬結(jié)果,擬采用煤層注堿孔距為8~10m.在W910工作面進(jìn)行了孔距為8m的煤層注堿試驗(yàn),注堿后回風(fēng)流硫化氫體積分?jǐn)?shù)最高為5.6×10~(-6),回采中未超限,表明模擬結(jié)果可指導(dǎo)煤層注堿工作.
[Abstract]:In order to analyze the reaction law of alkali solution with hydrogen sulfide in coal seam, the chemical reaction module of COMSOL Multiphysics software is used to reduce the emission of hydrogen sulfide in coal seam. A numerical experiment was carried out on the treatment of hydrogen sulfide by injecting NaHCO _ 3 into coal bed of Tiexin Coal Mine. It was assumed that the flow of alkali solution in coal fissures meets N-S equation, the flow in coal matrix micropore satisfies Brinkman equation, and the change of reactant meets the convection and diffusion equation. According to the characteristics of occurrence of hydrogen sulfide in coal seam and the parameters of alkali injection, the flow rule of alkali liquid in coal seam and the effect of treating hydrogen sulfide in coal seam are studied. The results show that the content of hydrogen sulfide in coal seam infiltrated by alkali solution can be reduced effectively. The influence range of alkali injection increases gradually with the time of alkali injection. After continuous alkali injection for 18 h, the volume fraction of hydrogen sulfide decreases nearly completely in coal seam less than 51.3% m after continuous alkali injection, and the volume fraction of hydrogen sulfide decreases more than 51.3% m. The alkali injection test of coal seam with 8 m hole spacing was carried out at W910 face. The maximum volume fraction of hydrogen sulfide in return air flow after alkali injection was 5.6 脳 10 ~ (-1) ~ (-6), and there was no excess during mining, which indicated that the simulation results could guide the alkali injection work in coal seam.
【作者單位】： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)礦業(yè)學(xué)院;遼寧工程技術(shù)大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2011CB201206) 大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)國(guó)家重大專項(xiàng)項(xiàng)目(2011ZX05040-2)
【分類號(hào)】：TD711

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