【摘要】：煤層氣作為煤炭的伴生礦產(chǎn)資源,是高效清潔的綠色能源,其有效利用會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但我國(guó)煤儲(chǔ)層因地質(zhì)條件復(fù)雜而具有高地應(yīng)力低滲透性、煤層氣易吸附難解吸的特點(diǎn),傳統(tǒng)的水力化等增透技術(shù)存在一定的適應(yīng)性,急需研究與水力化措施相配套的低滲煤層化學(xué)改性技術(shù)。本文運(yùn)用Fenton試劑對(duì)不同變質(zhì)程度、不同尺度的煤進(jìn)行Fenton試劑改性處理,對(duì)處理前后的煤進(jìn)行解吸-滲流實(shí)驗(yàn),Fenton改性后煤樣的吸附量減小、瓦斯擴(kuò)散系數(shù)和滲透率增大,從而可以看出Fenton改性抑制了煤對(duì)甲烷的吸附,促進(jìn)了煤樣的解吸擴(kuò)散能力,同時(shí)通過Fenton改性煤的滲流實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)改性后煤體的滲透率增加,煤樣改性后滲透性提高;不同煤階煤樣Fenton改性的解吸-滲流特性的變化表明低階煤的改性作用效果更加顯著。利用低場(chǎng)核磁共振實(shí)驗(yàn)得到了不同煤階煤樣經(jīng)Fenton試劑改性前后煤樣的T_2弛豫時(shí)間譜,根據(jù)T_2弛豫時(shí)間譜分析了Fenton改性前后煤樣孔隙特征的變化規(guī)律;利用紅外光譜實(shí)驗(yàn)測(cè)定了改性前后各實(shí)驗(yàn)煤樣的表面官能團(tuán)的種類及其含量變化趨勢(shì),分析了Fenton改性作用對(duì)煤表面微觀結(jié)構(gòu)的改變以及表面微觀結(jié)構(gòu)變化對(duì)解吸擴(kuò)散特性的影響。研究表明Fenton改性有效促進(jìn)了煤內(nèi)部孔裂隙的發(fā)育,同時(shí)改性作用使得煤表面含氧官能團(tuán)的數(shù)量增加,使得煤對(duì)甲烷的吸附能力降低,促進(jìn)了甲烷的解吸,提高了煤的擴(kuò)散-滲流的能力,為低滲煤層的增透和瓦斯的高效抽采提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD712
【圖文】：

研究方案技術(shù)路線圖

圖 2-1 實(shí)驗(yàn)煤樣Fig.2-1 Experimental coal samples表 2-2 煤樣規(guī)格參數(shù)Tab.2-2 Specification parameter of coal samples長(zhǎng)度（cm） 直徑（cm） 體積（cm3）5.01 4.97 97.15 4.98 4.96 96.18 5.00 4.99 97.73 5.00 5.01 98.52 5.03 4.98 97.93 5.01 4.97 97.15 4.97 5.00 97.54 5.00 4.96 96.56 5.03 4.97 97.53

樣三軸加載系統(tǒng)；2：煤樣；3-4：手動(dòng)高壓泵；5：高壓瓦斯罐；6：恒溫7：解析儀；8：減壓閥；9-13：壓力表；14-18：閥門圖 2-3 三軸瓦斯?jié)B流實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)ig.2-3 The structure of three axis gas seepage experimental dev系統(tǒng)是實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的核心組成部分，主要由左壓接件、組成，其中殼體為通透的圓筒型，殼體的徑向外壁方，殼體內(nèi)套有等徑的橡膠筒；左壓接件和右壓接件分，起到固定煤樣并施加軸向壓力的作用；殼體與煤樣圍壓，實(shí)物圖如圖 2-4 所示。561271011121318

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2769278