本文關(guān)鍵詞：無煙煤軟硬煤屑瓦斯解吸規(guī)律的尺度效應(yīng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：瓦斯解吸規(guī)律對煤層瓦斯含量測定,突出危險性預(yù)測,損失量推算,鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)校正等都存在重要的意義。本文主要以九里山無煙煤不同粒度軟硬煤屑為對象,采用高壓等溫吸附法、煤粒瓦斯解吸模擬實驗法和低溫液氮吸附法,對所需煤樣進行研究分析。著重從粒度方面,并以平衡水煤樣作為對比,研究了軟硬煤瓦斯吸附性能的差異、軟硬煤瓦斯解吸規(guī)律的尺度效應(yīng)和軟硬煤孔隙結(jié)構(gòu)特征差異等內(nèi)容。通過對干燥煤樣和平衡水煤樣各種粒度的軟硬煤進行擬合分析時發(fā)現(xiàn),在相同時間段內(nèi),隨著吸附時間的延長,瓦斯壓力的增大,煤粒對瓦斯的吸附量都在增加,前期吸附速率大于后期。同種破壞類型,不同粒度的煤樣,其a值總是隨著粒度的減小而增大,增大的趨勢隨著粒度的減小而減小。三種粒度的軟硬煤,不管是干燥煤樣還是平衡水煤樣,都隨著粒度的減小,軟硬煤之間的吸附差別也越來越小,以至于軟硬煤吸附等溫線基本重合。通過瓦斯解吸模擬實驗結(jié)果表明,軟硬煤瓦斯累計解吸量因粒度的不同而表現(xiàn)出差異性,大致是粒度越小瓦斯解吸速率越快,越能在較短時間內(nèi)達到解吸的最大值,同時粒度越小解吸速度的衰減也越快,軟煤初始解吸速度明顯大于硬煤。此外解吸參數(shù),如解吸初速度V1、時間特性指數(shù)Kt值、粒度特性指數(shù)Kd值、擴散參數(shù)KB值和擴散系數(shù)D值也是軟硬煤差異的重要影響因素。通過對解吸數(shù)據(jù)進行相關(guān)度擬合發(fā)現(xiàn),硬煤能更好的適用于經(jīng)驗公式,軟煤僅在解吸初始階段有較高的擬合度。以文特式、烏斯基諾夫式和王佑安式擬合時能得出最為理想的擬合效果。平衡水煤樣盡管水分含量有所增加但并不改變解吸規(guī)律,解吸曲線仍符合單調(diào)有限增函數(shù)。對軟硬煤進行低溫液氮吸附實驗表明,軟煤和硬煤孔容、比表面積都集中在微孔和過渡孔范圍內(nèi),軟煤受構(gòu)造應(yīng)力的影響,主要以開放性孔隙結(jié)構(gòu)為主,孔隙結(jié)構(gòu)更加發(fā)育,軟煤的總孔容和總比表面積都比硬煤的大,這也是軟硬煤最根本的差別。
【關(guān)鍵詞】：粒度 吸附性能 解吸規(guī)律 孔隙結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD712
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 選題依據(jù)10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 煤瓦斯解吸規(guī)律的影響因素研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 煤粒瓦斯解吸擴散物理-數(shù)學(xué)模型研究現(xiàn)狀14
• 1.2.3 解吸規(guī)律經(jīng)驗公式的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 存在問題15-16
• 1.4 研究內(nèi)容16
• 1.5 創(chuàng)新點16-17
• 1.6 技術(shù)路線17-20
• 2 煤瓦斯吸附解吸實驗裝備和煤樣基本參數(shù)測定20-30
• 2.1 實驗原理介紹20-24
• 2.2 實驗所需煤樣制備24-25
• 2.2.1 軟硬煤粒度分布規(guī)律24-25
• 2.2.2 干燥煤樣的制備25
• 2.2.3 平衡水煤樣的制備25
• 2.3 實驗煤樣基本參數(shù)測定25-28
• 2.3.1 煤樣堅固性系數(shù)測定26
• 2.3.2 煤樣工業(yè)分析測定26
• 2.3.3 煤樣放散初速度測定26-27
• 2.3.4 煤樣的真相對密度和視相對密度測定27
• 2.3.5 煤樣吸附常數(shù)測定27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 3 不同粒度軟硬煤屑吸附差異性影響分析30-42
• 3.1 粒度對干燥煤樣吸附差異性的影響研究31-35
• 3.1.1 粒度對干燥煤樣吸附性能的影響31-34
• 3.1.2 不同粒度軟硬煤吸附性能差異性的影響分析34-35
• 3.2 粒度對平衡水煤樣吸附差異性的影響研究35-40
• 3.2.1 不同水分對煤樣吸附性能的影響35-38
• 3.2.2 不同粒度軟硬煤吸附性能差異性影響分析38-40
• 3.3 本章小結(jié)40-42
• 4 煤粒瓦斯解吸規(guī)律的尺度效應(yīng)42-66
• 4.1 煤粒瓦斯解吸規(guī)律理論探討42-44
• 4.2 干燥煤粒瓦斯解吸規(guī)律模擬實驗結(jié)果分析44-62
• 4.2.1 粒度對煤瓦斯累計解吸量的影響45-48
• 4.2.2 不同粒度軟硬煤瓦斯累計解吸量對比48-50
• 4.2.3 粒度對軟硬煤瓦斯解吸速度的影響50-51
• 4.2.4 粒度對軟硬煤瓦斯解吸參數(shù)的影響51-57
• 4.2.5 對實驗結(jié)果進行經(jīng)驗公式的回歸分析57-62
• 4.3 平衡水煤粒瓦斯解吸規(guī)律模擬實驗結(jié)果分析62-64
• 4.4 本章小結(jié)64-66
• 5 軟硬煤的孔隙結(jié)構(gòu)特征分析66-76
• 5.1 煤孔徑結(jié)構(gòu)劃分66-67
• 5.2 液氮實驗原理67-69
• 5.3 吸附回線分類69-70
• 5.4 軟硬煤孔隙結(jié)構(gòu)特征對比70-75
• 5.4.1 軟硬煤吸附回線差異性分析70-72
• 5.4.2 軟硬煤孔隙特征差異性分析72-75
• 5.5 本章小結(jié)75-76
• 6 結(jié)論與展望76-78
• 6.1 主要結(jié)論76-77
• 6.2 展望77-78
• 參考文獻78-82
• 作者簡歷82-84
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集84

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