瓦斯壓力對煤體蝕損規(guī)律研究
發(fā)布時間:2021-07-11 11:28
本文以煤體蝕損規(guī)律為研究主線,運用解吸吸附儀、聲發(fā)射監(jiān)測設(shè)備、MTS816開展了不同瓦斯壓力下(1、2、3、4MPa)煤體吸附解吸以及蝕損煤體的壓縮試驗。取得了以下主要成果:(1)獲得了不同瓦斯壓力下煤體吸附解吸過程的蝕損規(guī)律。隨瓦斯壓力增大,瓦斯吸附量增大,增幅不斷減小;吸附常數(shù)a減小而解吸量及最大解吸速度均增大;相同瓦斯壓力下,吸附次數(shù)越多,瓦斯吸附量越大:吸附初期階段瓦斯對煤體的蝕損作用明顯,吸附前、吸附后期和解吸階段,蝕損作用輕微;瓦斯壓力越大,吸附次數(shù)越多,煤體蝕損程度越高。(2)揭示了蝕損煤體的宏細觀力學(xué)特征。與不含瓦斯煤相比,蝕損煤體破壞過程中具有明顯的屈服階段;隨瓦斯壓力增大,蝕損煤體強度和彈性模量均降低,脆性增強,且瓦斯壓力越大破壞形態(tài)趨于粉化型;單軸壓縮過程聲發(fā)射信號在靠近峰前最強,其余時間保持較低水平,瓦斯壓力越大,蝕損煤體的破壞持續(xù)時間越長,單位時間破壞程度越低。研究瓦斯煤體蝕損規(guī)律及其力學(xué)特征具有重要的意義,揭示了煤體在瓦斯作用下的蝕損本質(zhì),為煤巖瓦斯動力災(zāi)害的預(yù)測及防治提供了實驗基礎(chǔ)研究和理論依據(jù)。
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1煤炭主體地位??
?平衡,并且經(jīng)過一段時間后形成新的動態(tài)平衡。大量研宄結(jié)果得到的吸附等溫曲??線[9]如圖1-2所示,可分為以下幾種:??I?n?I?m??.kjMLzJ??Uditj??ZllZICZ^??相對壓力P/PO??圖1-2吸附等溫曲線??Figure?1-2?Adsorption?isotherm?curve??其中:類型I表示單分子層的等溫吸附曲線,對應(yīng)的是Langmuir方程;??類型II表示大孔固體表面呈現(xiàn)多分子吸附,低壓條件下呈現(xiàn)單分子層吸附,??高壓條件下多會出現(xiàn)多分子層吸附,對應(yīng)的是BET方程;??類型III表示多分子層吸附中的大孔質(zhì)吸附,具體表現(xiàn)為隨瓦斯壓力增加,吸??附量也會發(fā)生增加,并且超過多分子層極限吸附量時,出現(xiàn)毛細凝聚??的現(xiàn)象,達到飽和的吸附狀態(tài);??類型IV表示中孔吸附質(zhì)的毛細凝聚,具體表現(xiàn)為隨壓力增加,出現(xiàn)毛細凝聚,??對應(yīng)的是Kelvin方程;??類型V表示低壓條件下的多分子層吸附
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同瓦斯壓力下煤巖力學(xué)性質(zhì)及聲發(fā)射特性研究[J]. 高保彬,呂蓬勃,郭放. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(01)
[2]不同含水狀態(tài)下含瓦斯原煤加卸載試驗研究[J]. 蔣長寶,段敏克,尹光志,吳貴平,俞歡. 煤炭學(xué)報. 2016(09)
[3]化學(xué)腐蝕作用下巖石的動態(tài)性能及本構(gòu)模型研究[J]. 劉永勝,劉旺,董新玉. 長江科學(xué)院院報. 2015(05)
[4]不同瓦斯壓力原煤全應(yīng)力應(yīng)變過程中滲透特性研究[J]. 張朝鵬,高明忠,張澤天,張茹,李果. 煤炭學(xué)報. 2015(04)
[5]煤的分形維數(shù)及其對瓦斯吸附的影響[J]. 李子文,郝志勇,龐源,高亞斌. 煤炭學(xué)報. 2015(04)
[6]基于應(yīng)力–應(yīng)變曲線的巖石脆性特征定量評價方法[J]. 周輝,孟凡震,張傳慶,徐榮超,盧景景. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2014(06)
[7]煤與瓦斯突出強度能量評價模型[J]. 李成武,解北京,曹家琳,王亭亭,王雪穎. 煤炭學(xué)報. 2012(09)
[8]煤體瓦斯吸附滲流過程及聲發(fā)射特性實驗研究[J]. 馬衍坤,王恩元,李忠輝,劉杰,杜澤生. 煤炭學(xué)報. 2012(04)
[9]瓦斯吸附對煤體的影響分析[J]. 李祥春,聶百勝,何學(xué)秋,張翔,楊濤. 煤炭學(xué)報. 2011(12)
[10]含瓦斯煤孔隙率和有效應(yīng)力影響因素試驗研究[J]. 陶云奇,許江,彭守建,袁梅. 巖土力學(xué). 2010(11)
博士論文
[1]沖擊載荷下松軟煤力學(xué)特性及對煤與瓦斯突出的影響[D]. 張文清.安徽理工大學(xué) 2015
[2]基于細觀力學(xué)試驗的含瓦斯煤體變形破壞規(guī)律研究[D]. 劉延保.重慶大學(xué) 2009
本文編號:3278008
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1煤炭主體地位??
?平衡,并且經(jīng)過一段時間后形成新的動態(tài)平衡。大量研宄結(jié)果得到的吸附等溫曲??線[9]如圖1-2所示,可分為以下幾種:??I?n?I?m??.kjMLzJ??Uditj??ZllZICZ^??相對壓力P/PO??圖1-2吸附等溫曲線??Figure?1-2?Adsorption?isotherm?curve??其中:類型I表示單分子層的等溫吸附曲線,對應(yīng)的是Langmuir方程;??類型II表示大孔固體表面呈現(xiàn)多分子吸附,低壓條件下呈現(xiàn)單分子層吸附,??高壓條件下多會出現(xiàn)多分子層吸附,對應(yīng)的是BET方程;??類型III表示多分子層吸附中的大孔質(zhì)吸附,具體表現(xiàn)為隨瓦斯壓力增加,吸??附量也會發(fā)生增加,并且超過多分子層極限吸附量時,出現(xiàn)毛細凝聚??的現(xiàn)象,達到飽和的吸附狀態(tài);??類型IV表示中孔吸附質(zhì)的毛細凝聚,具體表現(xiàn)為隨壓力增加,出現(xiàn)毛細凝聚,??對應(yīng)的是Kelvin方程;??類型V表示低壓條件下的多分子層吸附
?平衡,并且經(jīng)過一段時間后形成新的動態(tài)平衡。大量研宄結(jié)果得到的吸附等溫曲??線[9]如圖1-2所示,可分為以下幾種:??I?n?I?m??.kjMLzJ??Uditj??ZllZICZ^??相對壓力P/PO??圖1-2吸附等溫曲線??Figure?1-2?Adsorption?isotherm?curve??其中:類型I表示單分子層的等溫吸附曲線,對應(yīng)的是Langmuir方程;??類型II表示大孔固體表面呈現(xiàn)多分子吸附,低壓條件下呈現(xiàn)單分子層吸附,??高壓條件下多會出現(xiàn)多分子層吸附,對應(yīng)的是BET方程;??類型III表示多分子層吸附中的大孔質(zhì)吸附,具體表現(xiàn)為隨瓦斯壓力增加,吸??附量也會發(fā)生增加,并且超過多分子層極限吸附量時,出現(xiàn)毛細凝聚??的現(xiàn)象,達到飽和的吸附狀態(tài);??類型IV表示中孔吸附質(zhì)的毛細凝聚,具體表現(xiàn)為隨壓力增加,出現(xiàn)毛細凝聚,??對應(yīng)的是Kelvin方程;??類型V表示低壓條件下的多分子層吸附
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同瓦斯壓力下煤巖力學(xué)性質(zhì)及聲發(fā)射特性研究[J]. 高保彬,呂蓬勃,郭放. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(01)
[2]不同含水狀態(tài)下含瓦斯原煤加卸載試驗研究[J]. 蔣長寶,段敏克,尹光志,吳貴平,俞歡. 煤炭學(xué)報. 2016(09)
[3]化學(xué)腐蝕作用下巖石的動態(tài)性能及本構(gòu)模型研究[J]. 劉永勝,劉旺,董新玉. 長江科學(xué)院院報. 2015(05)
[4]不同瓦斯壓力原煤全應(yīng)力應(yīng)變過程中滲透特性研究[J]. 張朝鵬,高明忠,張澤天,張茹,李果. 煤炭學(xué)報. 2015(04)
[5]煤的分形維數(shù)及其對瓦斯吸附的影響[J]. 李子文,郝志勇,龐源,高亞斌. 煤炭學(xué)報. 2015(04)
[6]基于應(yīng)力–應(yīng)變曲線的巖石脆性特征定量評價方法[J]. 周輝,孟凡震,張傳慶,徐榮超,盧景景. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2014(06)
[7]煤與瓦斯突出強度能量評價模型[J]. 李成武,解北京,曹家琳,王亭亭,王雪穎. 煤炭學(xué)報. 2012(09)
[8]煤體瓦斯吸附滲流過程及聲發(fā)射特性實驗研究[J]. 馬衍坤,王恩元,李忠輝,劉杰,杜澤生. 煤炭學(xué)報. 2012(04)
[9]瓦斯吸附對煤體的影響分析[J]. 李祥春,聶百勝,何學(xué)秋,張翔,楊濤. 煤炭學(xué)報. 2011(12)
[10]含瓦斯煤孔隙率和有效應(yīng)力影響因素試驗研究[J]. 陶云奇,許江,彭守建,袁梅. 巖土力學(xué). 2010(11)
博士論文
[1]沖擊載荷下松軟煤力學(xué)特性及對煤與瓦斯突出的影響[D]. 張文清.安徽理工大學(xué) 2015
[2]基于細觀力學(xué)試驗的含瓦斯煤體變形破壞規(guī)律研究[D]. 劉延保.重慶大學(xué) 2009
本文編號:3278008
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