本文關(guān)鍵詞：模擬水壓致裂條件下的塊裂煤體解吸瓦斯規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著化石能源的日益緊張，，在以能源爭(zhēng)奪為主題的大背景下，新能源的開發(fā)也受到了全世界的重視。而作為新能源家庭中的重要成員，常規(guī)天然氣在我國(guó)的分布上的不均和供氣能力的不足亟需解決，而煤層氣就是一種完全可以彌補(bǔ)這個(gè)問(wèn)題的清潔新能源。 煤層氣的開采可以有效地對(duì)減少煤礦瓦斯災(zāi)害起到?jīng)Q定性的作用。經(jīng)過(guò)大量研究發(fā)現(xiàn)，如果在開采煤炭之前先對(duì)煤層氣進(jìn)行開采，則煤礦瓦斯爆炸的概率降低80%左右，作用是巨大的。與此同時(shí)，開發(fā)和利用煤層氣可以有效地增進(jìn)節(jié)能減排的進(jìn)行，有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值。煤層瓦斯的直接排放會(huì)造成21倍于相同體積二氧化碳所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，對(duì)環(huán)境的危害是巨大的。煤層氣是一種熱值很高的潔凈能源，可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，煤層氣燃料汽車的花費(fèi)僅為以汽油為燃料的汽車37.3%，雙燃料汽車在經(jīng)過(guò)改裝后可以同時(shí)以煤層氣和汽油為燃料，不僅會(huì)大幅度地降低成本，對(duì)節(jié)能減排的幫助也是巨大的。煤層氣開采技術(shù)的發(fā)展既有利于減少溫室氣體的排放、解決我國(guó)天然氣對(duì)外進(jìn)口的依賴，也為提高煤礦開采的安全做出建設(shè)性的幫助。煤層氣開采技術(shù)的發(fā)展，加速煤層氣的開發(fā)是很有意義的。 煤層氣開采技術(shù)的發(fā)展，加速煤層氣的開發(fā)是很有意義的。煤層氣開采由于受到煤儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)特征、滲透性、儲(chǔ)層壓力、埋藏深度、溫度、水分、煤階和煤巖顯微組分等因素影響，所以從原理上對(duì)煤解吸瓦斯進(jìn)行分析研究是十分有必要的，本文對(duì)溫度、注水、煤階等影響煤解吸瓦斯的因素進(jìn)行了分析研究。本文主要研究?jī)?nèi)容為： （1）試驗(yàn)煤樣的狀況有兩種：干燥煤樣（空氣基干燥煤樣）和平衡水狀態(tài)煤樣（相對(duì)濕度為96%的飽和硫酸鉀溶液環(huán)境中達(dá)到孔隙飽和吸水的煤樣）。 （2）試驗(yàn)中煤樣的吸附平衡壓力有四種，分別為：0.25MPa、0.5MPa、0.7MPa和0.9MPa。其中平衡水狀態(tài)煤樣所做試驗(yàn)的吸附平衡壓力為0.25MPa和0.5MPa；干燥狀態(tài)煤樣所做試驗(yàn)的吸附平衡壓力為0.5MPa、0.7MPa和0.9MPa。兩種干燥狀態(tài)的煤樣都進(jìn)行了一組吸附平衡壓力為0.5MPa的試驗(yàn)，兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比可以得出兩種干燥狀態(tài)下的煤樣在相同的條件下的差別，從而得出一些結(jié)論。 （3）每組試驗(yàn)的注水壓力有五種，分別為：不注水、1倍、2.5倍、6.25倍和16倍于吸附平衡壓力的注水。其中平衡水狀態(tài)下的古城煤樣會(huì)進(jìn)行常溫（恒溫25℃）和高溫（恒溫90℃）的試驗(yàn)，從而研究高溫對(duì)煤解吸瓦斯的影響。 （4）對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行注水倍數(shù)、溫度和吸附平衡壓力等角度的分析研究。
【關(guān)鍵詞】：煤層氣開采 含瓦斯煤體 高壓注水 溫度 吸附和解吸
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD712.67
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 煤層氣開采的意義11-12
• 1.2 全球煤層氣工業(yè)的發(fā)展12-17
• 1.2.1 世界各國(guó)煤層氣的分布狀況12-13
• 1.2.2 美國(guó)的煤層氣工業(yè)現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 加拿大的煤層氣工業(yè)現(xiàn)狀14-15
• 1.2.4 澳大利亞的煤層氣工業(yè)現(xiàn)狀15
• 1.2.5 我國(guó)的煤層氣工業(yè)現(xiàn)狀15-16
• 1.2.6 我國(guó)煤層氣面臨的問(wèn)題16-17
• 1.2.7 煤層注水的工程意義17
• 1.3 煤層氣研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3.1 煤階對(duì)煤解吸瓦斯的影響17-18
• 1.3.2 溫度對(duì)煤解吸瓦斯的影響18
• 1.3.3 不同含水率對(duì)煤吸附瓦斯的影響18-19
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容19-21
• 第二章 煤層氣地質(zhì)21-25
• 2.1 煤質(zhì)構(gòu)造和沉積環(huán)境21-22
• 2.1.1 煤層氣賦存的地質(zhì)構(gòu)造22
• 2.1.2 煤層氣的沉積環(huán)境22
• 2.2 煤層中烴類的生成22-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第三章 高壓注水對(duì)煤解吸瓦斯影響的理論研究25-37
• 3.1 煤吸附和解吸瓦斯的理論發(fā)展25-29
• 3.1.1 吸附的相關(guān)概念25-26
• 3.1.2 吸附理論的發(fā)展26-28
• 3.1.3 解吸的主要理論和分類[20]28-29
• 3.1.4 煤層氣開采中所涉及的各種平衡方程之間的關(guān)系29
• 3.2 試驗(yàn)介紹29-35
• 3.2.1 煤樣工業(yè)分析29-32
• 3.2.2 試驗(yàn)煤樣32
• 3.2.3 試驗(yàn)系統(tǒng)32-33
• 3.2.4 試驗(yàn)方法33-34
• 3.2.5 試驗(yàn)參數(shù)定義34-35
• 3.3 本章小結(jié)35-37
• 第四章 干燥與平衡水狀態(tài)下的解吸試驗(yàn)結(jié)果分析37-57
• 4.1 吸附平衡壓力為 0.25MPa 和 0.5MPa 的平衡水狀態(tài)吸附解吸試驗(yàn)37-44
• 4.1.1 不同吸附平衡壓力下的試驗(yàn)結(jié)果比較39-41
• 4.1.2 不同注水壓力下的試驗(yàn)比較41
• 4.1.3 不同溫度試驗(yàn)的結(jié)果比較41
• 4.1.4 極限解吸率隨注水倍數(shù)的變化41-43
• 4.1.5 平衡水狀態(tài)試驗(yàn)總結(jié)43-44
• 4.2 干燥狀態(tài)下的煤樣在不同注水倍數(shù)下吸附解吸試驗(yàn)44-49
• 4.2.1 吸附平衡壓力為 0.5MPa 的試驗(yàn)45-46
• 4.2.2 吸附平衡壓力為 0.7MPa 的試驗(yàn)46-47
• 4.2.3 吸附平衡壓力為 0.9MPa 的試驗(yàn)47-48
• 4.2.4 極限解吸率隨注水倍數(shù)增加的變化規(guī)律48-49
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果擬合分析49-52
• 4.4 瓦斯解吸的各種影響因素之間的耦合關(guān)系52-55
• 4.4.1 吸附平衡壓力對(duì)煤解吸瓦斯的影響52-53
• 4.4.2 賦存溫度對(duì)煤解吸瓦斯的影響53
• 4.4.3 煤體含水率對(duì)煤解吸瓦斯的影響53
• 4.4.4 煤階對(duì)煤解吸瓦斯的影響53-54
• 4.4.5 溫度、吸附平衡壓力和注水之間的耦合關(guān)系54-55
• 4.5 同一吸附壓力下的平衡水狀態(tài)和干燥狀態(tài)試驗(yàn)比較55
• 4.6 本章小結(jié)55-57
• 第五章 煤體解吸隨吸附平衡壓力的變化規(guī)律57-67
• 5.1 相同注水條件下的試驗(yàn)結(jié)果分析57-63
• 5.1.1 不同吸附平衡壓力下的干燥煤樣的解吸試驗(yàn)57
• 5.1.2 不同吸附平衡壓力下的等壓注水解吸試驗(yàn)57-59
• 5.1.3 不同吸附平衡壓力下的 2.5 倍解吸試驗(yàn)59-60
• 5.1.4 不同吸附平衡壓力下的 6.25 倍解吸試驗(yàn)60-62
• 5.1.5 不同吸附平衡壓力下的 16 倍解吸試驗(yàn)62-63
• 5.2 含水率對(duì)解吸試驗(yàn)的影響63-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 主要結(jié)論67
• 6.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-75
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文題目及參與科研項(xiàng)目75

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：模擬水壓致裂條件下的塊裂煤體解吸瓦斯規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：320672