發(fā)布時(shí)間：2021-04-22 02:00

　　煤層瓦斯含量是煤層氣資源勘探、煤層氣資源評(píng)價(jià)與開發(fā)、煤層瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)、礦井瓦斯防治等最基本最重要的參數(shù),因此煤層瓦斯含量的準(zhǔn)確測(cè)量具有重大意義。目前廣泛使用的煤層瓦斯含量測(cè)定方法為直接法,其中瓦斯損失量的計(jì)算是通過(guò)瓦斯解吸吸附規(guī)律的推算得出,受環(huán)境條件以及煤體性質(zhì)的影響較大,易使得煤層瓦斯含量的測(cè)定不準(zhǔn)確,因此提出了煤體冰凍取樣測(cè)定煤層瓦斯含量技術(shù)。煤體冰凍取樣技術(shù),為煤樣創(chuàng)造了“低溫保壓”的環(huán)境條件,用低溫來(lái)抑制取樣過(guò)程中煤的瓦斯解吸過(guò)程,極大地減少了瓦斯損失量,使所得的煤層瓦斯含量更加準(zhǔn)確,可信度更高。文章依托煤體的冰凍取樣技術(shù)研究,通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究多因素條件下煤的瓦斯解吸規(guī)律,對(duì)煤樣粒徑、溫度、壓力、水分、成型壓力等五個(gè)因素進(jìn)行敏感性分析與回歸分析,分析五個(gè)因素對(duì)煤體瓦斯解吸能力的影響情況,說(shuō)明煤體冰凍取樣技術(shù)的使用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煤體瓦斯解吸的抑制,驗(yàn)證了煤體冰凍取樣技術(shù)的合理性與可行性。同時(shí)基于典型的煤巖體冰凍取樣器的結(jié)構(gòu)以及工作原理,通過(guò)軟件COMSOL Multiphysics模擬冰凍取樣器工作時(shí),電子制冷條件下煤芯溫度場(chǎng)變化和冷凍速率、相變冷源液氮冷凍... 

【文章來(lái)源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 煤層瓦斯含量測(cè)定方法的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.2 直接法取樣的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.3 冰凍取樣的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.4 典型煤巖體冰凍取樣器結(jié)構(gòu)及工作原理分析
    1.3 研究?jī)?nèi)容、方法及技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容、方法
        1.3.2 技術(shù)路線
2 多因素煤體瓦斯解吸規(guī)律正交實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及煤樣的制備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.3 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        2.3.1 正交實(shí)驗(yàn)法
        2.3.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    2.4 煤體瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)結(jié)果敏感性分析
    2.5 煤體瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)結(jié)果回歸分析
    2.6 單因素對(duì)煤體解吸特性的影響
        2.6.1 粒徑對(duì)煤體解吸特性的影響
        2.6.2 溫度對(duì)煤體解吸特性的影響
        2.6.3 壓力對(duì)煤體解吸特性的影響
        2.6.4 水分對(duì)煤體解吸特性的影響
        2.6.5 成型壓力對(duì)煤體解吸特性的影響
    2.7 本章小結(jié)
3 電子制冷條件下煤芯的溫度場(chǎng)研究
    3.1 煤體冰凍取樣原理分析
    3.2 COMSOLMultiphysics軟件介紹
    3.3 電子制冷冷凍煤芯的數(shù)值模擬
        3.3.1 電子制冷煤芯冷凍階段的模擬假設(shè)
        3.3.2 數(shù)學(xué)模型
        3.3.3 模型建立以及邊界條件設(shè)置
        3.3.4 電子制冷溫度對(duì)煤芯溫度場(chǎng)的影響分析
    3.4 本章小結(jié)
4 相變冷源冷凍煤芯的數(shù)值模擬
    4.1 煤芯冷凍階段相變冷源的模擬假設(shè)
    4.2 數(shù)學(xué)模型
    4.3 模型建立以及邊界條件設(shè)置
    4.4 相變冷源的相變過(guò)程分析
    4.5 減緩冷凍區(qū)域氮?dú)舛氯�、增加液氮量的模擬改進(jìn)
    4.6 冰凍取樣冷凍結(jié)構(gòu)的模擬改進(jìn)
        4.6.1 模型建立以及邊界條件設(shè)置
        4.6.2 改進(jìn)后的相變冷源相變過(guò)程分析
    4.7 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 課題后續(xù)研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
    B 作者在攻讀碩士學(xué)位期間授權(quán)或申請(qǐng)的專利
    C 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)供給側(cè)改革與發(fā)展路徑研究[D]. 吳達(dá).中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[3]天然氣水合物熱管式孔底快速冷凍機(jī)構(gòu)及蒸汽法試開采試驗(yàn)研究[D]. 賈瑞.吉林大學(xué) 2013
[4]煤粒瓦斯放散規(guī)律、機(jī)理與動(dòng)力學(xué)模型研究[D]. 劉彥偉.河南理工大學(xué) 2011
[5]煤層氣吸附解吸機(jī)理研究[D]. 馬東民.西安科技大學(xué) 2008
[6]天然氣水合物孔底冷凍取樣方法的室內(nèi)試驗(yàn)及傳熱數(shù)值模擬研究[D]. 郭威.吉林大學(xué) 2007
[7]海底表層樣品低擾動(dòng)取樣原理及保真技術(shù)研究[D]. 秦華偉.浙江大學(xué) 2005

碩士論文
[1]煤層瓦斯含量測(cè)定方法對(duì)比研究[D]. 張振飛.安徽理工大學(xué) 2013
[2]天然氣水合物孔底冷凍繩索取心鉆具的設(shè)計(jì)與室內(nèi)冷凍試驗(yàn)的研究[D]. 趙建國(guó).吉林大學(xué) 2010
[3]30米天然氣水合物保真采樣器的設(shè)計(jì)[D]. 王天宇.浙江大學(xué) 2008
[4]天然氣水合物鉆探巖礦樣冷凍裝置的建立及其熱傳導(dǎo)數(shù)學(xué)模型的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孟祥光.吉林大學(xué) 2006
[5]天然氣水合物保真取樣技術(shù)的研究[D]. 程毅.浙江大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3152934