為研究水分對煤等溫吸附特性及膨脹變形特性的影響,以軟煤為研究對象,采用煤層瓦斯吸附解吸變形動態(tài)測試裝置開展了不同含水率條件下煤吸附瓦斯過程中的吸附量與膨脹變形量同步測試實驗,分析了水分對煤等溫吸附特征和膨脹變形特征的影響,探討了吸附膨脹變形量與吸附量的關(guān)系。結(jié)果表明,水分的存在抑制煤的吸附膨脹變形,煤樣含水率由0增大到3.13%,極限吸附膨脹變形量由10.185×10^-3線性減小到4.262×10^-3,減小幅度為58.15%;而隨著含水率的增加,飽和吸附量先減小后增加,含水率為1%左右時飽和吸附量達最小值。不同含水率煤樣的吸附膨脹變形量與吸附量關(guān)系并不呈現(xiàn)單一規(guī)律:0～0.75%含水率的煤樣含水率低,游離態(tài)瓦斯對煤膨脹變形整體表現(xiàn)為促進作用,煤樣在吸附量達到飽和后仍能隨瓦斯壓力的增大繼續(xù)產(chǎn)生膨脹變形,吸附膨脹變形量與吸附量呈拋物線擬合關(guān)系;煤樣含水率增大到1.42%～1.66%時,水的軟化作用和堵塞作用導(dǎo)致游離態(tài)瓦斯對煤基質(zhì)的壓縮作用產(chǎn)生的壓縮變形量與對微裂隙的擴容作用產(chǎn)生的膨脹變形量抵消,吸附膨脹變形量達到極限值所需瓦斯壓力與吸附量達到飽和...

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【文章目錄】：
1 實驗方案
    1.1 實驗煤樣
        (1)煤樣基礎(chǔ)參數(shù)。
        (2)煤樣制備。
    1.2 實驗裝置
    1.3 實驗過程
        (1)恒溫。
        (2)抽真空。
        (3)標定自由空間體積。
        (4)抽真空。
        (5)升壓吸附。
        (6)含水率測試。
        (7)數(shù)據(jù)處理。
2 實驗結(jié)果分析
    2.1 等溫吸附常數(shù)變化規(guī)律
    2.2 等溫吸附變形常數(shù)變化規(guī)律
    2.3 吸附膨脹變形量與吸附量關(guān)系
        2.3.1 吸附變形常數(shù)與吸附常數(shù)關(guān)系
        2.3.2 吸附膨脹變形量與吸附量關(guān)系曲線
3 討 論
    3.1 吸附膨脹變形機理
    3.2 吸附膨脹變形量與吸附量關(guān)系演化機理
        (1)含水率為0,0.38%,0.75%的煤樣,含水率低,水的軟化作用和堵塞作用不明顯。
        (2)煤樣含水率增大到1.42%～1.66%時,水的軟化作用和堵塞作用增強。
        (3)含水率進一步增大到2.66%～3.13%時,水的軟化作用和堵塞作用明顯。
4 結(jié) 論



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