變質程度對突出煤體瓦斯吸附/解吸特性影響研究
發(fā)布時間：2021-10-14 14:05
煤體變質程度和孔隙結構是影響瓦斯吸附解吸特性的主要因素。以不同變質程度煤為研究對象,采用實驗室試驗分析的方法,本文選用遼寧大興礦（DX）、山西雙柳礦（SL）、安徽楊柳礦（YL）、山西寺家莊礦（SJZ）以及安徽臥龍湖礦（WLH）五種不同變質程度煤樣,對煤樣的孔隙結構進行了定性和定量的分析,從微觀層面分析了孔隙結構對煤體瓦斯吸附/解吸特性,探究變質程度對煤與瓦斯突出煤體瓦斯吸附/解吸特性的影響。主要結論如下:（1）利用紅外光譜得到五種不同變質程度煤樣中含氧官能團主要包括羥基、羧基、羰基和醚鍵等,含碳官能團主要包括甲基、亞甲基、次甲基、苯環(huán)等,其他官能團主要包括氫硫基和二硫鍵。利用拉曼光譜一級模G、D1峰譜半高寬比反映煤內部有序程度,得到煤樣內部有序性排列為SJZ>WLH>SL>YL>DX。（2）利用掃描電鏡、壓汞、液氮和CO2吸附實驗,研究獲得煤樣孔隙特征和關鍵參數(shù)。DX和WLH煤孔隙以微孔為主,小孔和中孔次之,大孔欠發(fā)育;SL煤孔隙以小孔和大孔為主,微孔和中孔次之;YL煤孔隙以小孔和中孔為主,微孔和大孔次之;SJZ煤以微孔和小孔為主,中孔次之...
【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：96 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
014年煤礦重大事故數(shù)和死亡人數(shù)百分比統(tǒng)計圖
.1 主要研究內容(1) 采用紅外光譜和拉曼光譜相結合的實驗手段，獲取五種不同變質程學結構特征（官能團、煤內部有序程度），為分析研究不同變質程度煤附/解吸特性奠定基礎。(2) 采用掃描電鏡法、壓汞法、液氮吸附法和 CO2吸附法相結合的實驗手五種不同變質程度煤的孔隙結構特征（孔容、比表面積、孔徑分布等）研究不同變質程度煤的瓦斯吸附/解吸特性奠定基礎。(3) 對五種不同變質程度煤顆粒煤樣進行高壓等溫吸附試驗和解吸實驗據(jù)，利用經典擴散模型擬合計算得到煤樣擴散系數(shù)，得到不同變質程度吸附/解吸特性以及與變質程度和孔隙結構之間的關系。.2 技術路線根據(jù)本文的研究內容，主要采用實驗測試和理論分析等手段進行研究，路線如圖 1-2 所示。
圖 2-1 取樣地點分布圖Figure 2-1 Distribution location of coal samples試驗煤樣的工業(yè)分析實驗在中國礦業(yè)大學煤礦瓦斯治理國家工程研究中心完成，利用 5E-MAG6600 全自動工業(yè)分析儀進行參數(shù)測定，粒徑為 0.074~0.2mm如圖 2-2(a)所示；煤的煤巖顯微組分和鏡質組最大反射率在中國礦業(yè)大學煤層氣成藏與過程教育部重點實驗室完成，利用德國 ZEISS 公司的顯微分光光度計進行參數(shù)測定，如圖 2-2(b)所示。煤樣基礎物性參數(shù)如表 2-2 所示。(a) 5E-MAG6600 全自動工業(yè)分析儀 (b) 顯微分光光度計
【參考文獻】：
期刊論文
[1]煤粒多尺度孔隙中瓦斯擴散機理及動擴散系數(shù)新模型[J]. 李志強,劉勇,許彥鵬,宋黨育. 煤炭學報. 2016(03)
[2]基于動擴散系數(shù)新擴散模型的構造煤瓦斯擴散機理[J]. 李志強,王司建,劉彥偉,宋黨育,王云剛. 中國礦業(yè)大學學報. 2015(05)
[3]高煤級煤巖流變作用的譜學研究[J]. 于立業(yè),琚宜文,李小詩. 光譜學與光譜分析. 2015(04)
[4]基于流變實驗和紅外光譜檢測的高煤級煤流變特征[J]. 于立業(yè),琚宜文,李小詩. 煤炭學報. 2015(02)
[5]激光拉曼光譜技術及其在石化領域的應用[J]. 劉逸,王國清,張兆斌. 石油化工. 2014(10)
[6]拉曼光譜在石墨烯結構表征中的應用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦. 化學學報. 2014(03)
[7]煤粒瓦斯解吸擴散規(guī)律實驗[J]. 聶百勝,楊濤,李祥春,李麗,盧紅奇. 中國礦業(yè)大學學報. 2013(06)
[8]煤屑瓦斯擴散規(guī)律研究[J]. 張飛燕,韓穎. 煤炭學報. 2013(09)
[9]巖漿接觸變質煤結構特征的譜學研究[J]. 吳盾,孫若愚,劉桂建,袁自嬌. 光譜學與光譜分析. 2013(10)
[10]基于煤粒擴散理論的吸附態(tài)瓦斯解吸膨脹能研究[J]. 史廣山,魏風清. 安全與環(huán)境學報. 2013(04)
博士論文
[1]淮南煤田早二疊紀巖漿接觸變質煤納米級結構研究[D]. 吳盾.中國科學技術大學 2014
[2]煤與瓦斯突出失穩(wěn)蘊育過程及數(shù)值模擬研究[D]. 安豐華.中國礦業(yè)大學 2014
[3]煤與瓦斯突出層裂發(fā)展機制研究[D]. 郭品坤.中國礦業(yè)大學 2014
[4]含瓦斯煤體損傷破壞特征及瓦斯運移規(guī)律研究[D]. 孟磊.中國礦業(yè)大學（北京） 2013
碩士論文
[1]海石灣井田油頁巖特征及防滅火技術研究[D]. 陳明義.中國礦業(yè)大學 2014
本文編號：3436307
【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：96 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
014年煤礦重大事故數(shù)和死亡人數(shù)百分比統(tǒng)計圖
.1 主要研究內容(1) 采用紅外光譜和拉曼光譜相結合的實驗手段，獲取五種不同變質程學結構特征（官能團、煤內部有序程度），為分析研究不同變質程度煤附/解吸特性奠定基礎。(2) 采用掃描電鏡法、壓汞法、液氮吸附法和 CO2吸附法相結合的實驗手五種不同變質程度煤的孔隙結構特征（孔容、比表面積、孔徑分布等）研究不同變質程度煤的瓦斯吸附/解吸特性奠定基礎。(3) 對五種不同變質程度煤顆粒煤樣進行高壓等溫吸附試驗和解吸實驗據(jù)，利用經典擴散模型擬合計算得到煤樣擴散系數(shù)，得到不同變質程度吸附/解吸特性以及與變質程度和孔隙結構之間的關系。.2 技術路線根據(jù)本文的研究內容，主要采用實驗測試和理論分析等手段進行研究，路線如圖 1-2 所示。
圖 2-1 取樣地點分布圖Figure 2-1 Distribution location of coal samples試驗煤樣的工業(yè)分析實驗在中國礦業(yè)大學煤礦瓦斯治理國家工程研究中心完成，利用 5E-MAG6600 全自動工業(yè)分析儀進行參數(shù)測定，粒徑為 0.074~0.2mm如圖 2-2(a)所示；煤的煤巖顯微組分和鏡質組最大反射率在中國礦業(yè)大學煤層氣成藏與過程教育部重點實驗室完成，利用德國 ZEISS 公司的顯微分光光度計進行參數(shù)測定，如圖 2-2(b)所示。煤樣基礎物性參數(shù)如表 2-2 所示。(a) 5E-MAG6600 全自動工業(yè)分析儀 (b) 顯微分光光度計
【參考文獻】：
期刊論文
[1]煤粒多尺度孔隙中瓦斯擴散機理及動擴散系數(shù)新模型[J]. 李志強,劉勇,許彥鵬,宋黨育. 煤炭學報. 2016(03)
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[4]基于流變實驗和紅外光譜檢測的高煤級煤流變特征[J]. 于立業(yè),琚宜文,李小詩. 煤炭學報. 2015(02)
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[6]拉曼光譜在石墨烯結構表征中的應用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦. 化學學報. 2014(03)
[7]煤粒瓦斯解吸擴散規(guī)律實驗[J]. 聶百勝,楊濤,李祥春,李麗,盧紅奇. 中國礦業(yè)大學學報. 2013(06)
[8]煤屑瓦斯擴散規(guī)律研究[J]. 張飛燕,韓穎. 煤炭學報. 2013(09)
[9]巖漿接觸變質煤結構特征的譜學研究[J]. 吳盾,孫若愚,劉桂建,袁自嬌. 光譜學與光譜分析. 2013(10)
[10]基于煤粒擴散理論的吸附態(tài)瓦斯解吸膨脹能研究[J]. 史廣山,魏風清. 安全與環(huán)境學報. 2013(04)
博士論文
[1]淮南煤田早二疊紀巖漿接觸變質煤納米級結構研究[D]. 吳盾.中國科學技術大學 2014
[2]煤與瓦斯突出失穩(wěn)蘊育過程及數(shù)值模擬研究[D]. 安豐華.中國礦業(yè)大學 2014
[3]煤與瓦斯突出層裂發(fā)展機制研究[D]. 郭品坤.中國礦業(yè)大學 2014
[4]含瓦斯煤體損傷破壞特征及瓦斯運移規(guī)律研究[D]. 孟磊.中國礦業(yè)大學（北京） 2013
碩士論文
[1]海石灣井田油頁巖特征及防滅火技術研究[D]. 陳明義.中國礦業(yè)大學 2014
本文編號：3436307
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