選用3種電位梯度分別對(duì)東曲礦貧煤進(jìn)行電化學(xué)改性實(shí)驗(yàn),對(duì)改性前后的煤樣進(jìn)行瓦斯吸附解吸測(cè)試,并通過(guò)低溫液氮吸附測(cè)試和紅外光譜測(cè)試分析改性前后煤樣孔隙結(jié)構(gòu)和表面基團(tuán)的變化。結(jié)果表明:未改性貧煤煤樣的飽和吸附量為30.030 mL/g,煤樣的Langmuir壓力為0.876 MPa,最終解吸率為83.204%,經(jīng)1、2、4 V/cm 3種電位梯度電化學(xué)改性后,煤樣的飽和吸附量分別降低為29.239、28.329、26.667 mL/g;Langmuir壓力分別升高為0.932、1.042、1.048 MPa;最終解吸率分別提高84.235%、85.541%和87.840%;電位梯度越大,改性后煤樣的比表面積越小,平均孔徑越大,含氧官能團(tuán)數(shù)量越多,故抑制瓦斯吸附、強(qiáng)化瓦斯解吸的效果越好。 

【文章來(lái)源】：煤礦安全. 2020,51(09)北大核心

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【部分圖文】：

電化學(xué)改性實(shí)驗(yàn)裝置原理圖

改性前后煤樣吸附等溫線如圖2，用式（1）的Langmuir等溫吸附方程得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，Langmuir參數(shù)擬合結(jié)果見(jiàn)表3。由圖2可知，吸附測(cè)試結(jié)果采用Langmuir方程擬合度均超過(guò)0.99，符合Langmuir模型。經(jīng)電化學(xué)改性后，瓦斯吸附量為方案1>方案2>方案3>方案4，表明隨著電位梯度的增大，瓦斯吸附量逐漸降低。由表3可知，原煤的最大飽和吸附量VL為30.030 m L/g；用1 V/cm的電位梯度電化學(xué)改性后，VL降至29.239 m L/g，降低了2.63%；用2 V/cm的電位梯度電化學(xué)改性后，VL降為28.329 m L/g，降低了5.66%；用4 V/cm的電位梯度電化學(xué)改性后，VL降至26.667 m L/g，降低了11.20%。原煤的Langmuir壓力pL為0.876 MPa；用1 V/cm的電位梯度電化學(xué)改性后為0.932 MPa，增大了6.39%；用2 V/cm的電位梯度電化學(xué)改性后變?yōu)?.042 MPa，增大了18.95%；用4 V/cm的電位梯度電化學(xué)改性后為1.048 MPa，增加了19.63%。

改性前后煤樣解吸率隨時(shí)間變化的曲線如圖3，改性前后煤樣最終解吸率及擴(kuò)散系數(shù)見(jiàn)表4。由圖3可知，瓦斯解吸率為方案1<方案2<方案3<方案4，且達(dá)到解吸平衡的時(shí)長(zhǎng)為方案4>方案3>方案2>方案1，表明當(dāng)用4 V/cm的電位梯度電化學(xué)改性時(shí)，解吸率最大，達(dá)到解吸平衡的時(shí)間最短。由表4可知，原煤的最終解吸率為83.204%，用1、2、4 V/cm的電位梯度電化學(xué)改性后，煤樣的最終解吸率分別為84.235%、85.541%、87.840%，分別增大了1.24%、2.81%、5.57%。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3420870