選用3種電位梯度分別對東曲礦貧煤進行電化學改性實驗,對改性前后的煤樣進行瓦斯吸附解吸測試,并通過低溫液氮吸附測試和紅外光譜測試分析改性前后煤樣孔隙結構和表面基團的變化。結果表明: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1、2、4 V/cm 3種電位梯度電化學改性后,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,含氧官能團數(shù)量越多,故抑制瓦斯吸附、強化瓦斯解吸的效果越好。 

【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

電化學改性實驗裝置原理圖

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)進行擬合，Langmuir參數(shù)擬合結果見表3。由圖2可知，吸附測試結果采用Langmuir方程擬合度均超過0.99，符合Langmuir模型。經電化學改性后，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的電位梯度電化學改性后為0.932 MPa，增大了6.39%；用2 V/cm的電位梯度電化學改性后變?yōu)?.042 MPa，增大了18.95%；用4 V/cm的電位梯度電化學改性后為1.048 MPa，增加了19.63%。

改性前后煤樣解吸率隨時間變化的曲線如圖3，改性前后煤樣最終解吸率及擴散系數(shù)見表4。由圖3可知，瓦斯解吸率為方案1<方案2<方案3<方案4，且達到解吸平衡的時長為方案4>方案3>方案2>方案1，表明當用4 V/cm的電位梯度電化學改性時，解吸率最大，達到解吸平衡的時間最短。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】：
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博士論文
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本文編號：3420870