煤蒸汽作用下不同粒度、氣體壓力的解吸特性實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-17 06:45
經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度日益加快,對資源的需要也更大,能源能否穩(wěn)定持續(xù)供應(yīng)成為制約著經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定快速增長的關(guān)鍵因素而石油、煤炭等高污染粗放型資源污染巨大逐漸不符合我國國情,隨著我國對煤礦等粗放型高污染資源的限采資源缺口越來越大而太陽能、風(fēng)能等新興能源還是處于研究階段,利用起來制約條件很多。煤炭開采中伴生的一種清潔型能源煤層氣,應(yīng)該受到足夠的重視,因此如何高效率的開發(fā)煤層氣資源變得極其重要。煤層氣是一種伴隨著煤炭而產(chǎn)生的并且大部分以吸儲(chǔ)的形式與煤巖共同存在的礦物資源,也叫做瓦斯為我們廣為所知,成分主以甲烷形式存在。以往的生產(chǎn)不注重煤層氣的開采利用,煤層氣利用率低一般都會(huì)直接排放到大氣中,既使得資源浪費(fèi)又污染了環(huán)境。甲烷化學(xué)性質(zhì)遇明火易燃,與空氣,煤粉混合容易爆炸是煤礦井下事故頻發(fā)的一大誘因也是煤礦實(shí)時(shí)需要監(jiān)控的一個(gè)重要指標(biāo)。煤層氣抽采中煤體滲透性差的難題抽采效果不盡如人意,因此解決滲透性差是關(guān)鍵,很多專家學(xué)者做了相關(guān)研究,現(xiàn)今水力壓裂技術(shù)是普遍業(yè)內(nèi)接受認(rèn)可的提高煤層滲透性技術(shù)而水力壓裂技術(shù)中的水在壓裂技術(shù)實(shí)施過程中又會(huì)進(jìn)入到煤層的孔裂隙中從而抑制煤層氣的抽采開發(fā)。基于此提出本文研究內(nèi)容煤層氣注蒸汽開采...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題背景及選題意義
1.1.1 選題背景
1.1.2 選題意義
1.2 各主要國家煤層氣工業(yè)的現(xiàn)狀
1.2.1 主要各國煤層氣的分布狀況及工業(yè)現(xiàn)狀
1.2.2 我國的煤層氣工業(yè)現(xiàn)狀
1.2.3 我國煤層氣面臨的問題
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 煤對氣體吸附解吸的探究現(xiàn)狀
1.3.2 煤中水與甲烷相互作用的研究現(xiàn)狀
1.3.3 溫度和壓力作用下煤體吸附/解吸研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內(nèi)容和方法
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 研究方法與技術(shù)路線
第二章 煤吸附解吸瓦斯的理論研究
2.1 煤層氣
2.1.1 煤層氣概念
2.1.2 煤層氣賦存的地質(zhì)構(gòu)造
2.1.3 煤層氣的沉積環(huán)境
2.1.4 煤層中烴類的生成
2.2 煤層氣的賦存狀態(tài)研究進(jìn)展
2.2.1 煤中瓦斯賦存方式
2.3 煤吸附和解吸瓦斯的理論發(fā)展
2.3.1 吸附的相關(guān)概念
2.3.2 吸附理論的發(fā)展
2.3.3 解吸的主要理論和分類
2.3.4 煤層氣開采中所涉及的各種平衡方程之間的關(guān)系
2.4 本章小結(jié)
第三章 含瓦斯煤樣恒溫吸附及強(qiáng)化解吸試驗(yàn)研究
3.1 試驗(yàn)介紹
3.1.1 煤樣分析
3.1.2 試驗(yàn)煤樣
3.1.3 試驗(yàn)系統(tǒng)
3.1.4 試驗(yàn)設(shè)備研發(fā)
3.1.5 試驗(yàn)方法
3.1.6 試驗(yàn)參數(shù)定義
3.2 多吸附平衡壓力的各粒度煤樣吸附試驗(yàn)
3.2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)與試驗(yàn)過程
3.2.2 各粒度下吸附試驗(yàn)結(jié)果
3.3 多吸附平衡壓力的各粒度煤樣自然解吸試驗(yàn)
3.3.1 各粒度煤樣自然解吸結(jié)果
3.3.2 各壓力下煤樣自然解吸結(jié)果
3.4 多吸附平衡壓力的各粒度煤樣強(qiáng)化解吸試驗(yàn)
3.4.1 各粒度煤樣強(qiáng)化解吸結(jié)果
3.4.2 各壓力煤樣強(qiáng)化解吸結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 壓力水對含瓦斯煤樣的解吸抑制機(jī)理研究
4.1 注水解吸過程
4.1.1 各粒度煤樣等壓注水抑制解吸結(jié)果
4.1.2 各壓力下煤樣等壓注水抑制解吸結(jié)果
4.1.3 各粒度煤樣3倍注水壓力抑制解吸結(jié)果
4.1.4 各壓力下煤樣3倍注水壓力抑制解吸結(jié)果
4.1.5 各粒度煤樣9倍注水壓力抑制解吸結(jié)果
4.1.6 各壓力下煤樣9倍注水壓力抑制解吸結(jié)果
4.2 注水抑制機(jī)理
4.3 注水抑制后蒸汽強(qiáng)化解吸
4.3.1 各粒度煤樣等壓注水抑制后蒸汽強(qiáng)化解吸結(jié)果
4.3.2 各壓力下煤樣等壓注水抑制后蒸汽強(qiáng)化解吸結(jié)果
4.3.3 各粒度煤樣3倍注水壓力抑制后蒸汽強(qiáng)化解吸結(jié)果
4.3.4 各壓力下煤樣3倍注水壓力抑制后蒸汽強(qiáng)化解吸結(jié)果
4.3.5 各粒度煤樣9倍注水壓力抑制后蒸汽強(qiáng)化解吸結(jié)果
4.3.6 各壓力下煤樣9倍注水壓力抑制后蒸汽強(qiáng)化解吸結(jié)果
4.3.7 解吸的時(shí)間效應(yīng)
4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]瓦斯壓力對煤系頁巖瓦斯吸附特性影響核磁共振譜試驗(yàn)研究[J]. 唐巨鵬,田虎楠,于寧,丁佳會(huì). 巖土力學(xué). 2016(S2)
[2]煤表面非均勻勢阱吸附甲烷特性數(shù)值模擬[J]. 周動(dòng),馮增朝,趙東,蔡婷婷,王辰. 煤炭學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]深部煤層氣勘探開發(fā)進(jìn)展與研究[J]. 李辛子,王運(yùn)海,姜昭琛,陳貞龍,王立志,吳群. 煤炭學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]煤的溶劑萃取物成分及對煤吸附甲烷特性影響[J]. 季淮君,李增華,彭英健,楊永良,周銀波. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(04)
[5]低溫環(huán)境對煤的瓦斯解吸抑制效應(yīng)試驗(yàn)[J]. 王兆豐,岳高偉,康博,謝策. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[6]煤層氣成因類型及其地球化學(xué)研究進(jìn)展[J]. 琚宜文,李清光,顏志豐,孫盈,鮑園. 煤炭學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]煤層氣開發(fā)解吸系統(tǒng)及其開采特征[J]. 趙奇,孔祥文. 煤炭學(xué)報(bào). 2013(12)
[8]煤層氣解吸滯后特征分析[J]. 馬東民,馬薇,藺亞兵. 煤炭學(xué)報(bào). 2012(11)
[9]高溫高壓平衡水分條件下變形煤的吸附-解吸特性[J]. 宋志敏,劉高峰,楊曉娜,張子戌. 采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2012(04)
[10]煤的等溫吸附-解吸實(shí)驗(yàn)及其精確擬合[J]. 馬東民,張遂安,藺亞兵. 煤炭學(xué)報(bào). 2011(03)
博士論文
[1]煤層氣吸附解吸機(jī)理研究[D]. 馬東民.西安科技大學(xué) 2008
[2]煤對CH4、N2、CO2及多組分氣體吸附的研究[D]. 崔永君.煤炭科學(xué)研究總院 2003
[3]臨界溫度附近CO2在多孔固體上吸附行為的研究[D]. 白書培.天津大學(xué) 2003
碩士論文
[1]高溫高壓耦合作用下深部煤層吸附瓦斯綜合模型研究[D]. 李陽.河南理工大學(xué) 2015
[2]低階煤孔隙特征與解吸規(guī)律研究[D]. 喬軍偉.西安科技大學(xué) 2009
[3]煤孔隙結(jié)構(gòu)和煤對氣體吸附特性研究[D]. 孟憲明.山東科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3234695
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題背景及選題意義
1.1.1 選題背景
1.1.2 選題意義
1.2 各主要國家煤層氣工業(yè)的現(xiàn)狀
1.2.1 主要各國煤層氣的分布狀況及工業(yè)現(xiàn)狀
1.2.2 我國的煤層氣工業(yè)現(xiàn)狀
1.2.3 我國煤層氣面臨的問題
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 煤對氣體吸附解吸的探究現(xiàn)狀
1.3.2 煤中水與甲烷相互作用的研究現(xiàn)狀
1.3.3 溫度和壓力作用下煤體吸附/解吸研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內(nèi)容和方法
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 研究方法與技術(shù)路線
第二章 煤吸附解吸瓦斯的理論研究
2.1 煤層氣
2.1.1 煤層氣概念
2.1.2 煤層氣賦存的地質(zhì)構(gòu)造
2.1.3 煤層氣的沉積環(huán)境
2.1.4 煤層中烴類的生成
2.2 煤層氣的賦存狀態(tài)研究進(jìn)展
2.2.1 煤中瓦斯賦存方式
2.3 煤吸附和解吸瓦斯的理論發(fā)展
2.3.1 吸附的相關(guān)概念
2.3.2 吸附理論的發(fā)展
2.3.3 解吸的主要理論和分類
2.3.4 煤層氣開采中所涉及的各種平衡方程之間的關(guān)系
2.4 本章小結(jié)
第三章 含瓦斯煤樣恒溫吸附及強(qiáng)化解吸試驗(yàn)研究
3.1 試驗(yàn)介紹
3.1.1 煤樣分析
3.1.2 試驗(yàn)煤樣
3.1.3 試驗(yàn)系統(tǒng)
3.1.4 試驗(yàn)設(shè)備研發(fā)
3.1.5 試驗(yàn)方法
3.1.6 試驗(yàn)參數(shù)定義
3.2 多吸附平衡壓力的各粒度煤樣吸附試驗(yàn)
3.2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)與試驗(yàn)過程
3.2.2 各粒度下吸附試驗(yàn)結(jié)果
3.3 多吸附平衡壓力的各粒度煤樣自然解吸試驗(yàn)
3.3.1 各粒度煤樣自然解吸結(jié)果
3.3.2 各壓力下煤樣自然解吸結(jié)果
3.4 多吸附平衡壓力的各粒度煤樣強(qiáng)化解吸試驗(yàn)
3.4.1 各粒度煤樣強(qiáng)化解吸結(jié)果
3.4.2 各壓力煤樣強(qiáng)化解吸結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 壓力水對含瓦斯煤樣的解吸抑制機(jī)理研究
4.1 注水解吸過程
4.1.1 各粒度煤樣等壓注水抑制解吸結(jié)果
4.1.2 各壓力下煤樣等壓注水抑制解吸結(jié)果
4.1.3 各粒度煤樣3倍注水壓力抑制解吸結(jié)果
4.1.4 各壓力下煤樣3倍注水壓力抑制解吸結(jié)果
4.1.5 各粒度煤樣9倍注水壓力抑制解吸結(jié)果
4.1.6 各壓力下煤樣9倍注水壓力抑制解吸結(jié)果
4.2 注水抑制機(jī)理
4.3 注水抑制后蒸汽強(qiáng)化解吸
4.3.1 各粒度煤樣等壓注水抑制后蒸汽強(qiáng)化解吸結(jié)果
4.3.2 各壓力下煤樣等壓注水抑制后蒸汽強(qiáng)化解吸結(jié)果
4.3.3 各粒度煤樣3倍注水壓力抑制后蒸汽強(qiáng)化解吸結(jié)果
4.3.4 各壓力下煤樣3倍注水壓力抑制后蒸汽強(qiáng)化解吸結(jié)果
4.3.5 各粒度煤樣9倍注水壓力抑制后蒸汽強(qiáng)化解吸結(jié)果
4.3.6 各壓力下煤樣9倍注水壓力抑制后蒸汽強(qiáng)化解吸結(jié)果
4.3.7 解吸的時(shí)間效應(yīng)
4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]瓦斯壓力對煤系頁巖瓦斯吸附特性影響核磁共振譜試驗(yàn)研究[J]. 唐巨鵬,田虎楠,于寧,丁佳會(huì). 巖土力學(xué). 2016(S2)
[2]煤表面非均勻勢阱吸附甲烷特性數(shù)值模擬[J]. 周動(dòng),馮增朝,趙東,蔡婷婷,王辰. 煤炭學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]深部煤層氣勘探開發(fā)進(jìn)展與研究[J]. 李辛子,王運(yùn)海,姜昭琛,陳貞龍,王立志,吳群. 煤炭學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]煤的溶劑萃取物成分及對煤吸附甲烷特性影響[J]. 季淮君,李增華,彭英健,楊永良,周銀波. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(04)
[5]低溫環(huán)境對煤的瓦斯解吸抑制效應(yīng)試驗(yàn)[J]. 王兆豐,岳高偉,康博,謝策. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[6]煤層氣成因類型及其地球化學(xué)研究進(jìn)展[J]. 琚宜文,李清光,顏志豐,孫盈,鮑園. 煤炭學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]煤層氣開發(fā)解吸系統(tǒng)及其開采特征[J]. 趙奇,孔祥文. 煤炭學(xué)報(bào). 2013(12)
[8]煤層氣解吸滯后特征分析[J]. 馬東民,馬薇,藺亞兵. 煤炭學(xué)報(bào). 2012(11)
[9]高溫高壓平衡水分條件下變形煤的吸附-解吸特性[J]. 宋志敏,劉高峰,楊曉娜,張子戌. 采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2012(04)
[10]煤的等溫吸附-解吸實(shí)驗(yàn)及其精確擬合[J]. 馬東民,張遂安,藺亞兵. 煤炭學(xué)報(bào). 2011(03)
博士論文
[1]煤層氣吸附解吸機(jī)理研究[D]. 馬東民.西安科技大學(xué) 2008
[2]煤對CH4、N2、CO2及多組分氣體吸附的研究[D]. 崔永君.煤炭科學(xué)研究總院 2003
[3]臨界溫度附近CO2在多孔固體上吸附行為的研究[D]. 白書培.天津大學(xué) 2003
碩士論文
[1]高溫高壓耦合作用下深部煤層吸附瓦斯綜合模型研究[D]. 李陽.河南理工大學(xué) 2015
[2]低階煤孔隙特征與解吸規(guī)律研究[D]. 喬軍偉.西安科技大學(xué) 2009
[3]煤孔隙結(jié)構(gòu)和煤對氣體吸附特性研究[D]. 孟憲明.山東科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3234695
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