本文關(guān)鍵詞：熱作用及水分影響顧橋煤吸附甲烷的規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤儲(chǔ)層吸附瓦斯量始終受到內(nèi)部水的影響,同時(shí)隨著開采深度增加煤層儲(chǔ)存在高溫地層中,熱作用和水存在于煤吸附瓦斯的體系當(dāng)中。本文以淮南顧橋礦區(qū)煤樣為例,分別探究外部因素的熱作用以及內(nèi)部因素的水分對(duì)顧橋煤吸附甲烷的影響,為煤層氣的開采和準(zhǔn)確測(cè)定煤的瓦斯參數(shù)提供基礎(chǔ)理論。選取分別經(jīng)過45℃、60℃、75℃溫度加熱處理煤樣進(jìn)行孔隙特征分析以及煤等溫吸附實(shí)驗(yàn),探究熱作用對(duì)煤的孔隙結(jié)構(gòu)改變及吸附甲烷的影響。通過壓汞和二氧化碳吸附實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),加熱處理煤的孔隙總孔體積和孔比表面積都隨著加熱溫度的升高而增大,從60℃到75℃加熱段煤孔隙度增加量為45℃到60℃的近30倍。同一吸附壓力下加熱煤的甲烷吸附量以及等溫吸附常數(shù)a值也隨著加熱溫度升高而增加,煤的孔體積和孔比表面積決定煤的吸附能力,所以孔隙結(jié)構(gòu)分析和吸附試驗(yàn)結(jié)果相符合。采用物理、化學(xué)理論與等溫吸附實(shí)驗(yàn)分析水作用下煤吸附甲烷的情況。通過計(jì)算分子間作用力發(fā)現(xiàn),在水介質(zhì)中煤大分子與甲烷分子之間的范德華力遠(yuǎn)小于真空介質(zhì)中,由于氫鍵的存在使得煤大分子與水分子的作用力大于煤與甲烷。對(duì)顧橋礦中央?yún)^(qū)和南區(qū)煤樣進(jìn)行不同含水率的等溫吸附試驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)煤樣含水率范圍內(nèi),吸附常數(shù)a值與含水率符合二次函數(shù)的表達(dá)式,而常數(shù)b值隨著含水率沒有固定的關(guān)系。某一吸附壓力下煤吸附量隨著水分增加呈現(xiàn)指數(shù)函數(shù)的降低趨勢(shì),擬合得出煤等溫吸附量與吸附壓力及含水率的關(guān)系表達(dá)式。由于水分對(duì)煤吸附產(chǎn)生重大影響,在工程應(yīng)用中應(yīng)該采用接近煤原始儲(chǔ)層水分的平衡水煤樣進(jìn)行煤的等溫吸附試驗(yàn)才能模擬煤礦井下煤吸附的真實(shí)情況。在顧橋礦11-2煤層1414(1)工作面瓦斯壓力測(cè)定中,與干燥煤樣相比,采用平衡水煤樣試驗(yàn)得到的吸附常數(shù)值結(jié)合瓦斯含量來快速推算的瓦斯壓力值與直接測(cè)定瓦斯壓力值更相符。
【關(guān)鍵詞】：熱作用 水分 孔隙結(jié)構(gòu) 等溫吸附 吸附常數(shù) 作用力 瓦斯壓力
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD712
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 變量注釋表17-19
• 1 緒論19-26
• 1.1 研究背景和意義19-20
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-24
• 1.3 論文的提出24
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線24-26
• 2 煤的吸附理論與等溫吸附試驗(yàn)26-41
• 2.1 煤的結(jié)構(gòu)特征26-30
• 2.2 煤對(duì)甲烷的吸附特性30-34
• 2.3 煤等溫吸附試驗(yàn)34-36
• 2.4 等溫吸附實(shí)驗(yàn)測(cè)定影響因素分析36-40
• 2.5 小結(jié)40-41
• 3 熱作用影響煤孔隙結(jié)構(gòu)及吸附能力的實(shí)驗(yàn)分析41-54
• 3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)41-42
• 3.2 加熱煤的壓汞實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算分析42-47
• 3.3 CO_2吸附法測(cè)微孔47-51
• 3.4 不同溫度加熱煤的等溫吸附試驗(yàn)51-53
• 3.5 小結(jié)53-54
• 4 水分影響煤吸附甲烷的理論與實(shí)驗(yàn)分析54-78
• 4.1 水分影響煤體吸附的理論研究54-63
• 4.2 不同含水率顧橋煤樣的等溫吸附試驗(yàn)分析63-71
• 4.3 干燥煤樣和平衡水煤樣等溫吸附選擇的探討71-76
• 4.4 小結(jié)76-78
• 5. 結(jié)論與展望78-80
• 5.1 主要結(jié)論78-79
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)79
• 5.3 工作展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-85
• 作者簡(jiǎn)歷85-87
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集87

【參考文獻(xiàn)】

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號(hào)：328203