煤層瓦斯開發(fā)利用是提高煤炭資源利用率,解決瓦斯災(zāi)害及瓦斯污染的重要因素。瓦斯作為一種清潔高效的能源,對于能源需求急劇增長的今天具有極大的影響。隨著瓦斯開發(fā)利用技術(shù)的發(fā)展,微波被提出用于煤層增透及瓦斯解吸等瓦斯開發(fā)利用領(lǐng)域。為了研究微波作用對于煤體孔隙結(jié)構(gòu)及對氣體吸附能力的影響及作用機(jī)理,找出其中的內(nèi)在機(jī)理,本文選取不同煤種制成煤粉作為研究對象,率先對微波設(shè)備的作用特性及比表面積測定儀的適用性進(jìn)行分析,然后利用微波設(shè)備對實(shí)驗(yàn)過程中確定的五種煤樣進(jìn)行不同微波功率及作用時(shí)間的微波預(yù)處理,利用快速比表面積測定儀測定處理后煤樣的比表面積數(shù)據(jù),最后在自己搭建的簡易吸附平臺上進(jìn)行低壓氮?dú)馕綄?shí)驗(yàn)。通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比分析,找出比表面積變化與煤樣吸附特性變化之間的聯(lián)系,綜合探討闡述微波作用對于煤體孔隙結(jié)構(gòu)及吸附能力影響的機(jī)理,根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析主要得到了以下結(jié)論:（1）針對實(shí)驗(yàn)用的微波設(shè)備,功率和時(shí)間是影響煤在微波設(shè)備中升溫效果的主要因素。相同時(shí)間下,微波功率越大,煤樣的升溫速度越快;在相同功率條件下,煤樣的溫度變化隨時(shí)間皆呈快速升溫、緩慢升溫、趨于穩(wěn)定“三階段”變化趨勢,但是溫度區(qū)間的劃分還是與微波功率有... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微波技術(shù)在煤炭領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.2.2 微波技術(shù)對煤結(jié)構(gòu)改變的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 微波對煤瓦斯吸附性能影響的研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究思路和方法
    1.4 技術(shù)路線
第二章 課題研究相關(guān)基礎(chǔ)理論
    2.1 煤體孔隙結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)理論
        2.1.1 孔隙分類標(biāo)準(zhǔn)
        2.1.2 孔隙表征手段
    2.2 瓦斯吸附理論的基礎(chǔ)研究
        2.2.1 幾種基礎(chǔ)吸附模型
        2.2.2 影響瓦斯吸附的主要因素
    2.3 煤在微波中的響應(yīng)機(jī)理
        2.3.1 微波加熱原理
        2.3.2 煤的介電特性
    2.4 本章小結(jié)
第三章 試驗(yàn)設(shè)備及煤樣制取
    3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        3.1.1 微波試驗(yàn)設(shè)備及原理
        3.1.2 比表面積測試儀及原理
        3.1.3 其他設(shè)備
    3.2 設(shè)備特性分析
        3.2.1 快速比表面儀的測量特性
        3.2.2 微波設(shè)備的作用特性分析
    3.3 煤樣的制備及相關(guān)性質(zhì)
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)煤樣的選取
        3.3.2 原煤的工業(yè)分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 微波作用下煤體孔裂隙結(jié)構(gòu)變化的實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 微波結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理
    4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.3.1 比表面積隨功率的變化規(guī)律
        4.3.2 比表面積隨微波作用時(shí)間的變化規(guī)律
        4.3.3 比表面積隨含水狀態(tài)的變化規(guī)律
        4.3.4 比表面積變化程度與煤階的關(guān)系
    4.4 本章小結(jié)
第五章 微波場下瓦斯吸附規(guī)律變化實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)原理及方法
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        5.2.1 功率對吸附規(guī)律的影響
        5.2.2 時(shí)間對吸附規(guī)律的影響
        5.2.3 水分對吸附規(guī)律的影響
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微波輻射下煤體孔裂隙結(jié)構(gòu)演化特性[J]. 李賀,林柏泉,洪溢都,楊威,劉統(tǒng),黃展博,王瑞.  中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]錫盟褐煤微波干燥特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 易寧彤,黃志輝,陳瑞啟,朱潔豐,劉建忠.  熱力發(fā)電. 2017(10)
[3]沁水盆地煤層氣井壓裂效果評估研究[J]. 陳崢嶸,劉書杰,馮桓榰,彭成勇.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2017(09)
[4]微波對褐煤提質(zhì)干燥技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 馬洪業(yè),劉晨輝,張利波,彭金輝,林國.  昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[5]注熱CO2驅(qū)替增產(chǎn)煤層氣試驗(yàn)研究[J]. 黎力,梁衛(wèi)國,李治剛,賀偉.  煤炭學(xué)報(bào). 2017(08)
[6]低中煤級構(gòu)造煤超臨界甲烷吸附特性及吸附模型適用性[J]. 宋昱,姜波,李明,劉杰剛,劉和武.  煤炭學(xué)報(bào). 2017(08)
[7]微波干燥褐煤復(fù)吸特性研究[J]. 楊蛟洋,朱林豐.  煤炭工程. 2017(07)
[8]煤層注N2促排瓦斯時(shí)效性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳立偉,楊天鴻,楊宏民,馮朝陽.  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(07)
[9]聲場作用下煤儲層滲透性試驗(yàn)研究[J]. 姜永東,李業(yè),崔悅震,陽興洋.  煤炭學(xué)報(bào). 2017(S1)
[10]高惰質(zhì)組煤微波誘導(dǎo)裂紋特征的研究[J]. 李振,付艷紅,周安寧,朱子祺,楊超,劉莉君,于偉.  煤炭學(xué)報(bào). 2017(S1)

博士論文
[1]微波輻射下煤體的溫升特性及孔隙結(jié)構(gòu)改性增滲研究[D]. 洪溢都.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]褐煤微波干燥和熱解提質(zhì)的機(jī)理研究[D]. 周凡.浙江大學(xué) 2016
[3]高硫煉焦煤微波介電特性及脫硫機(jī)理研究[D]. 劉松.安徽理工大學(xué) 2016
[4]低階煤的微觀結(jié)構(gòu)特征及其對瓦斯吸附解吸的控制機(jī)理研究[D]. 李子文.中國礦業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]高硫煉焦煤微波脫硫?qū)嶒?yàn)研究[D]. 姜鋒.安徽理工大學(xué) 2015
[2]微波輻照顆粒煤瓦斯吸附改性的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 代少華.河南理工大學(xué) 2015
[3]褐煤微波干燥及水分遷移特性試驗(yàn)研究[D]. 姚連升.山東大學(xué) 2015
[4]低滲透煤層氣注熱開采及其滲透規(guī)律研究[D]. 李志偉.太原理工大學(xué) 2015
[5]微波場作用對煤的瓦斯吸附解吸特性影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 黃興.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[6]微波預(yù)處理對煉焦中煤解離及浮選行為的影響研究[D]. 朱向楠.中國礦業(yè)大學(xué) 2014
[7]微波煤脫硫的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 夏支仙.電子科技大學(xué) 2014
[8]華亭煤的微波輔助分級抽提的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張瑜.西安科技大學(xué) 2013
[9]神府煤煤巖組分浮選工藝及動力學(xué)研究[D]. 宮亮.西安科技大學(xué) 2013
[10]煤巖多孔材料的顯微結(jié)構(gòu)特征和吸附性研究[D]. 胡新星.成都理工大學(xué) 2011



本文編號：3572130