針對(duì)構(gòu)造煤瓦斯吸附動(dòng)力學(xué)特性,以山西潞安余吾煤礦為工程背景,選取了4種不同破壞類型的構(gòu)造煤樣,進(jìn)行了壓汞測(cè)試和瓦斯等溫吸附實(shí)驗(yàn),獲得了煤體孔隙分布特征和瓦斯吸附動(dòng)力學(xué)曲線,并分析了吸附壓力、吸附量及吸附速率隨時(shí)間的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:吸附壓力隨吸附時(shí)長(zhǎng)的增加而不斷降低,在吸附開始的前20 min內(nèi)壓力急劇降低,降幅高達(dá)60%以上;隨吸附時(shí)長(zhǎng)的增加,各煤樣瓦斯吸附量經(jīng)歷了先急劇增大再緩慢增加最后達(dá)到平衡的非線性變化過程;吸附速率曲線表明,隨煤體破壞程度的增加,瓦斯吸附速率逐漸增大,吸附性增強(qiáng)。不同破壞類型構(gòu)造煤孔隙分布差異顯著,進(jìn)而影響瓦斯吸附動(dòng)力學(xué)特性,在煤礦瓦斯治理和煤層氣開發(fā)中應(yīng)予以考慮。

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【部分圖文】：

圖1吸附壓力變化曲線

各構(gòu)造煤吸附壓力變化曲線如圖1。各煤樣的初始?jí)毫ο嗤�，均�?.0MPa左右，吸附平衡壓力分別為0.23、0.55、0.61、0.72MPa。從圖1可以看出，隨吸附時(shí)長(zhǎng)的增加，各煤樣的吸附壓力均在不斷降低；且在吸附開始前20min內(nèi)壓力急劇降低，降幅高達(dá)60%以上，煤樣在該階....

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相同初始?jí)毫ο挛搅孔兓鐖D2。由圖2可知，隨吸附時(shí)長(zhǎng)的增加，各煤樣瓦斯吸附量經(jīng)歷了先急劇增大再緩慢增加最后達(dá)到平衡的非線性變化過程。與圖1的變化類似，吸附量急劇增加階段也是集中在吸附開始的20min內(nèi)。1200min后，煤體瓦斯吸附量基本不再隨時(shí)間變化，此吸附量被稱為擬飽....

圖3構(gòu)造煤擬飽和吸附量變化

圖2相同初始?jí)毫ο挛搅孔兓癁檫M(jìn)一步分析各構(gòu)造煤之間的吸附差異性，繪制了各煤樣擬飽和吸附量變化圖，構(gòu)造煤擬飽和吸附量變化如圖3。由圖3可知，YW1煤樣的擬飽和吸附量最大，高達(dá)32.8mL/g,YW4煤樣的最小，二者相差26%。由于煤樣YW1～YW4分別對(duì)應(yīng)的是糜棱煤、碎粒煤....

圖4構(gòu)造煤吸附速率變化曲線

由圖2可知，煤體瓦斯吸附量在開始20min內(nèi)變化最為劇烈，因而需要對(duì)前20min的吸附速率進(jìn)行著重分析。各構(gòu)造煤瓦斯吸附速率變化曲線如圖4。由圖4可知，隨吸附時(shí)長(zhǎng)的增加，吸附速率呈指數(shù)衰減，當(dāng)吸附時(shí)長(zhǎng)超過10min后，吸附速率趨于平穩(wěn)。在任意時(shí)刻，糜棱煤（YW1）的吸附速率....

本文編號(hào)：3976258