本文關鍵詞：常溫常壓下煤對CO吸附及解吸特性研究

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【摘要】：礦井在正常開采過程中，回采工作面上隅角或采空區(qū)內常會出現(xiàn)CO濃度偏高現(xiàn)象，這些CO大部分來自于煤體氧化產生，但也有些煤礦CO可能來自于煤系地層賦存的煤體內，這部分CO在開采過程中可能解吸出來進入采場空間內。無論是來自于煤體自然氧化產生的CO還是煤體解吸的CO都會給礦井安全生產帶來一定的影響，關于煤系地層中賦存的CO的報導及研究已經(jīng)有很多但常溫常壓下煤吸附及解吸CO特性研究較少，該問題的研究對了解煤系地層賦存CO及指導礦井安全生產有著重要意義。 本文通過研究煤對單一CO氣體及CO多元混合氣體吸附及解吸實驗，得出了不同粒徑及不同變質程度的煤對CO吸附及解吸特性的影響規(guī)律。根據(jù)實驗結果，得出煤對CO吸附及解吸的一般規(guī)律：隨著煤樣粒徑的增加，煤吸附CO的量出現(xiàn)先減小后增加的趨勢，不同粒徑煤樣解吸單一CO的實驗結果顯示解吸CO量q和粒徑r具有關系為q mmr1e2 ；常溫常壓下同一煤樣對各個氣體的吸附量具有CO2＞CO＞CH4＞N2的關系；隨著煤樣變質程度的加深，煤樣對單一CO的吸附量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢并在中變質程度時達到最大吸附值，，隨著煤的變質程度的加深煤樣對單一CO的初始吸附速率有著先增大后減小的趨勢；揮發(fā)分Vad在10%~30%范圍內各煤樣對單一CO的吸附量和解吸量隨著揮發(fā)分Vad的增加有著先增加后減小的趨勢；各煤樣吸附及解吸單一CO量與煤的過渡孔及微孔體積之和呈正相關關系。煤的外在改變因素對煤吸附及解吸CO有著重要的影響：在常溫變化范圍內，煤對CO的吸附量與溫度呈負相關關系而煤對CO的解吸量與溫度呈正相關關系；在常壓變化許可范圍內，煤吸附CO的量與壓力有著正相關關系而煤對CO的解吸量與壓力呈負相關關系；煤樣含水率與煤吸附及解吸CO量呈負相關關系。 通過實驗分析知，CO2及N2具有“驅趕”CO的作用�；夭晒ぷ髅娴拿罕┞队诤写罅縉2的空氣中，煤對N2的吸附會使得剛暴露于空氣中煤體內賦存的CO進一步解吸，解吸的CO隨著回風流積聚到回采工作面上隅角，使得回采工作面上隅角CO濃度進一步升高；若采空區(qū)發(fā)生自燃，CO2濃度偏高，煤對CO2的吸附會促使煤對CO進一步解吸，使得采空區(qū)內自然發(fā)火初期CO濃度急劇增加。
【關鍵詞】：常溫常壓 不同粒徑 不同變質程度 吸附 解吸 含水率
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD752.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• Contents10-12
• 圖清單12-15
• 表清單15-17
• 變量注釋表17-19
• 1 緒論19-30
• 1.1 選題背景及意義19-21
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀21-27
• 1.3 研究內容技術路線27-30
• 2 煤對氣體的吸附及解吸理論30-41
• 2.1 煤產生 CO 機理30-31
• 2.2 煤的固氣作用機理31-32
• 2.3 煤對氣體的吸附及解吸機理32-33
• 2.4 煤對氣體吸附的數(shù)學模型33-36
• 2.5 CO 的解吸及擴散類型36-40
• 2.6 本章小結40-41
• 3 實驗方案及實驗系統(tǒng)41-48
• 3.1 實驗設備41-42
• 3.2 煤樣的選取42-43
• 3.3 實驗方法43-47
• 3.4 本章小結47-48
• 4 常溫常壓下粒徑對煤吸附及解吸 CO 實驗及分析48-60
• 4.1 實驗煤樣制備48-49
• 4.2 煤的粒徑對 CO 吸附特性影響研究49-55
• 4.3 煤的粒徑對 CO 解吸特性影響研究55-58
• 4.4 本章小結58-60
• 5 常溫常壓下變質程度對煤吸附及解吸 CO 實驗及分析60-75
• 5.1 實驗煤樣制備60-62
• 5.2 不同變質程度煤樣壓汞實驗及分析62-65
• 5.3 煤的變質程度對 CO 吸附特性影響研究65-70
• 5.4 煤的變質程度對 CO 解吸特性影響研究70-72
• 5.5 揮發(fā)分含量對煤吸附及解吸 CO 的特性影響72-73
• 5.6 本章小結73-75
• 6 常溫常壓下外在影響因素對煤吸附及解吸 CO 特性的影響75-85
• 6.1 溫度及壓力對 CO 吸附及解吸特性的影響75-79
• 6.2 煤樣含水率對煤樣吸附及解吸 CO 特性的影響79-83
• 6.3 本章小結83-85
• 7 結論及展望85-88
• 7.1 主要結論85-86
• 7.2 本文創(chuàng)新之處86-87
• 7.3 工作展望87-88
• 參考文獻88-93
• 作者簡歷93-95
• 學位論文數(shù)據(jù)集95

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：853861