煤體電阻率隨吸附/解吸瓦斯變化特性實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-08 06:46
新能源作為化石能源的替代品在當(dāng)今社會(huì)呼之欲出。煤層氣作為新能源的一種,具有無(wú)可替代的地位。煤礦生產(chǎn)中瓦斯災(zāi)害事故時(shí)有發(fā)生,而煤層氣的開(kāi)發(fā)能夠有效減少瓦斯事故的發(fā)生。研究證明,如果在煤炭開(kāi)采之前,對(duì)煤層氣進(jìn)行有效開(kāi)發(fā),確實(shí)能夠起到降低瓦斯事故的概率。同時(shí),煤層氣的清潔利用符合國(guó)家節(jié)能減排的倡議,對(duì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保都具有一定的價(jià)值。煤層氣能夠產(chǎn)生較高的熱值,且能夠清潔利用,因此具有巨大的潛在價(jià)值。有效開(kāi)發(fā)煤層氣,高效利用清潔能源,不僅對(duì)溫室氣體的排放起到抑制作用,而且能夠緩解國(guó)內(nèi)天然氣的日益緊張程度。因此大力發(fā)展煤層氣技術(shù)十分必要。雖然煤層瓦斯含量的預(yù)測(cè)有多種方法,卻很難對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。目前已知的預(yù)測(cè)煤層瓦斯含量的方法包括間接測(cè)定法和直接測(cè)定法。另外一些預(yù)測(cè)新方法,例如:解吸法、AVO反演技術(shù)、廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)GRNN以及數(shù)學(xué)地質(zhì)技術(shù)與方法等也在不斷探索中。本文從另一角度對(duì)煤層瓦斯含量的預(yù)測(cè)提出了新思路,通過(guò)對(duì)吸附/解吸瓦斯過(guò)程中煤體電阻率的變化反映瓦斯含量的變化。因此本文著重從以下內(nèi)容進(jìn)行研究,并得出相關(guān)結(jié)論:(1)實(shí)驗(yàn)煤樣包括干燥煤樣和含水率分別為1%、2%和3%的煤樣,以及利用模具制作的...
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 煤層氣開(kāi)采的意義
1.1.1 煤層氣開(kāi)采的必要性
1.1.2 煤層氣工業(yè)發(fā)展
1.2 煤巖體電性參數(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 運(yùn)用煤巖體電性參數(shù)預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出研究現(xiàn)狀
1.2.2 煤巖體電性參數(shù)在預(yù)測(cè)地質(zhì)異常體和含水體的運(yùn)用
1.3 煤層瓦斯含量預(yù)測(cè)與研究現(xiàn)狀
1.3.1 煤層瓦斯含量的預(yù)測(cè)
1.3.2 煤層瓦斯含量研究現(xiàn)狀
1.4 研究?jī)?nèi)容、方法及技術(shù)路線
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究方法和技術(shù)路線
1.5 論文的創(chuàng)新之處
第二章 煤體電學(xué)特性
2.1 煤體電學(xué)特性
2.1.1 煤體電學(xué)特性理論
2.1.2 有機(jī)固體電介質(zhì)導(dǎo)電
2.1.3 實(shí)驗(yàn)參數(shù)定義
2.2 煤體電阻率隨瓦斯含量變化機(jī)理分析
2.3 電阻法在計(jì)算煤層瓦斯含量中的應(yīng)用
2.4 本章小結(jié)
第三章 煤體電阻率與瓦斯含量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)
3.1 實(shí)驗(yàn)原理
3.2 實(shí)驗(yàn)介紹
3.2.1 實(shí)驗(yàn)煤樣
3.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置介紹
3.2.3 干燥煤樣的瓦斯吸附/解吸實(shí)驗(yàn)
3.2.4 不同含水率原煤煤樣的瓦斯吸附/解吸實(shí)驗(yàn)
3.2.5 實(shí)驗(yàn)步驟
3.3 本章小結(jié)
第四章 煤體電阻率隨吸附/解吸變化規(guī)律
4.1 溫度對(duì)煤體電阻值影響變化機(jī)理分析
4.2 連續(xù)吸附/解吸干燥原煤樣電阻值隨瓦斯含量變化規(guī)律
4.2.1 連續(xù)吸附過(guò)程中煤體電阻值變化機(jī)理分析
4.2.2 連續(xù)解吸過(guò)程中電阻值變化機(jī)理分析
4.3 等量吸附/解吸干燥原煤樣電阻值隨瓦斯含量變化規(guī)律
4.3.1 等量吸附條件下電阻率變化規(guī)律
4.3.2 等量解吸條件下電阻率變化規(guī)律
4.4 兩種吸附/解吸方式對(duì)煤體電阻率影響的分析
4.4.1 兩種吸附方式對(duì)煤體電阻率的影響
4.4.2 兩種解吸方式對(duì)煤體電阻率的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 原煤與型煤電阻率隨連續(xù)吸附/解吸變化規(guī)律
5.1 原煤與型煤連續(xù)吸附/解吸曲線規(guī)律
5.1.1 原煤與型煤連續(xù)吸附曲線規(guī)律
5.1.2 原煤與型煤連續(xù)解吸曲線規(guī)律
5.2 連續(xù)吸附/解吸原煤與型煤電阻率隨瓦斯含量變化規(guī)律
5.2.1 原煤與型煤電阻率隨吸附過(guò)程變化規(guī)律
5.2.2 原煤與型煤電阻率隨解吸過(guò)程變化規(guī)律
5.3 原煤與型煤電阻率在連續(xù)吸附/解吸過(guò)程中變化速率比較
5.3.1 原煤與型煤在吸附過(guò)程中變化速率比較
5.3.2 原煤與型煤在解吸過(guò)程中變化速率比較
5.4 原煤與型煤電阻率改變的比較
5.5 本章小結(jié)
第六章 不同含水率原煤電阻率變化規(guī)律及分析
6.1 煤體電阻率隨含水率變化規(guī)律
6.2 相同含水率煤樣的瓦斯含量與電阻率關(guān)系
6.2.1 煤體電阻率隨吸附過(guò)程變化機(jī)理分析
6.2.2 煤體電阻率隨解吸過(guò)程變化機(jī)理分析
6.2.3 含水率相同、瓦斯壓力不同下煤體電阻率變化結(jié)果對(duì)比
6.3 含瓦斯煤的含水率與電阻率關(guān)系研究
6.3.1 含水率不同、瓦斯壓力相同條件下吸附過(guò)程中電阻率變化對(duì)比
6.3.2 含水率不同、瓦斯壓力相同條件下解吸過(guò)程中電阻率變化對(duì)比
6.3.3 不同含水率、同一瓦斯壓力煤體電阻率變化對(duì)比分析
6.4 干燥與含水煤樣電阻率隨吸附/解吸過(guò)程變化規(guī)律對(duì)比
6.4.1 干燥與含水煤樣吸附過(guò)程中電阻率變化規(guī)律
6.4.2 干燥與含水煤樣解吸過(guò)程中電阻率變化規(guī)律
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤體吸附-解吸瓦斯變形特征實(shí)驗(yàn)研究[J]. 聶百勝,盧紅奇,李祥春,李麗,呂長(zhǎng)青. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(04)
[2]煤吸附瓦斯細(xì)觀特性研究[J]. 周動(dòng),馮增朝,趙東,王潞,王雪龍. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]基于AVO反演技術(shù)的煤層含氣量預(yù)測(cè)[J]. 彭蘇萍,杜文鳳,殷裁云,鄒冠貴. 煤炭學(xué)報(bào). 2014(09)
[4]Periodic Homogenization for Inner Boundary Conditions with Equi-valued Surfaces:the Unfolding Approach[J]. Doina CIORANESCU,Alain DAMLAMIAN,Tatsien LI. Chinese Annals of Mathematics(Series B). 2013(02)
[5]The sensitivity of the array resistivity log to mud filtrate invasion and its primary five-parameter inversion for improved oil water recognition[J]. Deng Shaogui 1 , Sun Qingtao 1 , Li Hu 1 , Huo Ningning 1 and He Xuquan 2 1 School of Geosciences, China University of Petroleum (East China), Shandong 266555, China 2 PetroChina Southwest Oil & GasField Company, Sichuan 610051, China. Petroleum Science. 2012(03)
[6]晉城無(wú)煙煤煤中CH4和CO2運(yùn)移規(guī)律研究[J]. 張松航,唐書恒,萬(wàn)毅,李忠誠(chéng),張靜平. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[7]煤體對(duì)瓦斯吸附熱的理論研究[J]. 劉志祥,馮增朝. 煤炭學(xué)報(bào). 2012(04)
[8]褐煤干燥提質(zhì)和無(wú)粘結(jié)劑成型技術(shù)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 余江龍,Arash Tahmasebi,李先春,韓艷娜,尹豐魁. 潔凈煤技術(shù). 2012(02)
[9]不同煤體結(jié)構(gòu)類型煤的導(dǎo)電性質(zhì)研究[J]. 陳健杰,江林華,張玉貴,張彤. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2011(07)
[10]基于熱力學(xué)方法的煤巖吸附變形模型[J]. 周軍平,鮮學(xué)福,姜永東,谷達(dá)圣,王臣. 煤炭學(xué)報(bào). 2011(03)
博士論文
[1]構(gòu)造煤演化與力化學(xué)作用[D]. 張玉貴.太原理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]受載含瓦斯煤體電性參數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊聳.河南理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3329446
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 煤層氣開(kāi)采的意義
1.1.1 煤層氣開(kāi)采的必要性
1.1.2 煤層氣工業(yè)發(fā)展
1.2 煤巖體電性參數(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 運(yùn)用煤巖體電性參數(shù)預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出研究現(xiàn)狀
1.2.2 煤巖體電性參數(shù)在預(yù)測(cè)地質(zhì)異常體和含水體的運(yùn)用
1.3 煤層瓦斯含量預(yù)測(cè)與研究現(xiàn)狀
1.3.1 煤層瓦斯含量的預(yù)測(cè)
1.3.2 煤層瓦斯含量研究現(xiàn)狀
1.4 研究?jī)?nèi)容、方法及技術(shù)路線
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究方法和技術(shù)路線
1.5 論文的創(chuàng)新之處
第二章 煤體電學(xué)特性
2.1 煤體電學(xué)特性
2.1.1 煤體電學(xué)特性理論
2.1.2 有機(jī)固體電介質(zhì)導(dǎo)電
2.1.3 實(shí)驗(yàn)參數(shù)定義
2.2 煤體電阻率隨瓦斯含量變化機(jī)理分析
2.3 電阻法在計(jì)算煤層瓦斯含量中的應(yīng)用
2.4 本章小結(jié)
第三章 煤體電阻率與瓦斯含量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)
3.1 實(shí)驗(yàn)原理
3.2 實(shí)驗(yàn)介紹
3.2.1 實(shí)驗(yàn)煤樣
3.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置介紹
3.2.3 干燥煤樣的瓦斯吸附/解吸實(shí)驗(yàn)
3.2.4 不同含水率原煤煤樣的瓦斯吸附/解吸實(shí)驗(yàn)
3.2.5 實(shí)驗(yàn)步驟
3.3 本章小結(jié)
第四章 煤體電阻率隨吸附/解吸變化規(guī)律
4.1 溫度對(duì)煤體電阻值影響變化機(jī)理分析
4.2 連續(xù)吸附/解吸干燥原煤樣電阻值隨瓦斯含量變化規(guī)律
4.2.1 連續(xù)吸附過(guò)程中煤體電阻值變化機(jī)理分析
4.2.2 連續(xù)解吸過(guò)程中電阻值變化機(jī)理分析
4.3 等量吸附/解吸干燥原煤樣電阻值隨瓦斯含量變化規(guī)律
4.3.1 等量吸附條件下電阻率變化規(guī)律
4.3.2 等量解吸條件下電阻率變化規(guī)律
4.4 兩種吸附/解吸方式對(duì)煤體電阻率影響的分析
4.4.1 兩種吸附方式對(duì)煤體電阻率的影響
4.4.2 兩種解吸方式對(duì)煤體電阻率的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 原煤與型煤電阻率隨連續(xù)吸附/解吸變化規(guī)律
5.1 原煤與型煤連續(xù)吸附/解吸曲線規(guī)律
5.1.1 原煤與型煤連續(xù)吸附曲線規(guī)律
5.1.2 原煤與型煤連續(xù)解吸曲線規(guī)律
5.2 連續(xù)吸附/解吸原煤與型煤電阻率隨瓦斯含量變化規(guī)律
5.2.1 原煤與型煤電阻率隨吸附過(guò)程變化規(guī)律
5.2.2 原煤與型煤電阻率隨解吸過(guò)程變化規(guī)律
5.3 原煤與型煤電阻率在連續(xù)吸附/解吸過(guò)程中變化速率比較
5.3.1 原煤與型煤在吸附過(guò)程中變化速率比較
5.3.2 原煤與型煤在解吸過(guò)程中變化速率比較
5.4 原煤與型煤電阻率改變的比較
5.5 本章小結(jié)
第六章 不同含水率原煤電阻率變化規(guī)律及分析
6.1 煤體電阻率隨含水率變化規(guī)律
6.2 相同含水率煤樣的瓦斯含量與電阻率關(guān)系
6.2.1 煤體電阻率隨吸附過(guò)程變化機(jī)理分析
6.2.2 煤體電阻率隨解吸過(guò)程變化機(jī)理分析
6.2.3 含水率相同、瓦斯壓力不同下煤體電阻率變化結(jié)果對(duì)比
6.3 含瓦斯煤的含水率與電阻率關(guān)系研究
6.3.1 含水率不同、瓦斯壓力相同條件下吸附過(guò)程中電阻率變化對(duì)比
6.3.2 含水率不同、瓦斯壓力相同條件下解吸過(guò)程中電阻率變化對(duì)比
6.3.3 不同含水率、同一瓦斯壓力煤體電阻率變化對(duì)比分析
6.4 干燥與含水煤樣電阻率隨吸附/解吸過(guò)程變化規(guī)律對(duì)比
6.4.1 干燥與含水煤樣吸附過(guò)程中電阻率變化規(guī)律
6.4.2 干燥與含水煤樣解吸過(guò)程中電阻率變化規(guī)律
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤體吸附-解吸瓦斯變形特征實(shí)驗(yàn)研究[J]. 聶百勝,盧紅奇,李祥春,李麗,呂長(zhǎng)青. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(04)
[2]煤吸附瓦斯細(xì)觀特性研究[J]. 周動(dòng),馮增朝,趙東,王潞,王雪龍. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]基于AVO反演技術(shù)的煤層含氣量預(yù)測(cè)[J]. 彭蘇萍,杜文鳳,殷裁云,鄒冠貴. 煤炭學(xué)報(bào). 2014(09)
[4]Periodic Homogenization for Inner Boundary Conditions with Equi-valued Surfaces:the Unfolding Approach[J]. Doina CIORANESCU,Alain DAMLAMIAN,Tatsien LI. Chinese Annals of Mathematics(Series B). 2013(02)
[5]The sensitivity of the array resistivity log to mud filtrate invasion and its primary five-parameter inversion for improved oil water recognition[J]. Deng Shaogui 1 , Sun Qingtao 1 , Li Hu 1 , Huo Ningning 1 and He Xuquan 2 1 School of Geosciences, China University of Petroleum (East China), Shandong 266555, China 2 PetroChina Southwest Oil & GasField Company, Sichuan 610051, China. Petroleum Science. 2012(03)
[6]晉城無(wú)煙煤煤中CH4和CO2運(yùn)移規(guī)律研究[J]. 張松航,唐書恒,萬(wàn)毅,李忠誠(chéng),張靜平. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[7]煤體對(duì)瓦斯吸附熱的理論研究[J]. 劉志祥,馮增朝. 煤炭學(xué)報(bào). 2012(04)
[8]褐煤干燥提質(zhì)和無(wú)粘結(jié)劑成型技術(shù)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 余江龍,Arash Tahmasebi,李先春,韓艷娜,尹豐魁. 潔凈煤技術(shù). 2012(02)
[9]不同煤體結(jié)構(gòu)類型煤的導(dǎo)電性質(zhì)研究[J]. 陳健杰,江林華,張玉貴,張彤. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2011(07)
[10]基于熱力學(xué)方法的煤巖吸附變形模型[J]. 周軍平,鮮學(xué)福,姜永東,谷達(dá)圣,王臣. 煤炭學(xué)報(bào). 2011(03)
博士論文
[1]構(gòu)造煤演化與力化學(xué)作用[D]. 張玉貴.太原理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]受載含瓦斯煤體電性參數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊聳.河南理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3329446
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