本文關(guān)鍵詞：常溫常壓下煤對(duì)CO吸附及解吸特性研究

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【摘要】：礦井在正常開采過(guò)程中，回采工作面上隅角或采空區(qū)內(nèi)常會(huì)出現(xiàn)CO濃度偏高現(xiàn)象，這些CO大部分來(lái)自于煤體氧化產(chǎn)生，但也有些煤礦CO可能來(lái)自于煤系地層賦存的煤體內(nèi)，這部分CO在開采過(guò)程中可能解吸出來(lái)進(jìn)入采場(chǎng)空間內(nèi)。無(wú)論是來(lái)自于煤體自然氧化產(chǎn)生的CO還是煤體解吸的CO都會(huì)給礦井安全生產(chǎn)帶來(lái)一定的影響，關(guān)于煤系地層中賦存的CO的報(bào)導(dǎo)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(wèn)題的研究對(duì)了解煤系地層賦存CO及指導(dǎo)礦井安全生產(chǎn)有著重要意義。 本文通過(guò)研究煤對(duì)單一CO氣體及CO多元混合氣體吸附及解吸實(shí)驗(yàn)，得出了不同粒徑及不同變質(zhì)程度的煤對(duì)CO吸附及解吸特性的影響規(guī)律。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出煤對(duì)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(shì)，不同粒徑煤樣解吸單一CO的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示解吸CO量q和粒徑r具有關(guān)系為q mmr1e2 ；常溫常壓下同一煤樣對(duì)各個(gè)氣體的吸附量具有CO2＞CO＞CH4＞N2的關(guān)系；隨著煤樣變質(zhì)程度的加深，煤樣對(duì)單一CO的吸附量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)并在中變質(zhì)程度時(shí)達(dá)到最大吸附值，，隨著煤的變質(zhì)程度的加深煤樣對(duì)單一CO的初始吸附速率有著先增大后減小的趨勢(shì)；揮發(fā)分Vad在10%~30%范圍內(nèi)各煤樣對(duì)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(shì)；各煤樣吸附及解吸單一CO量與煤的過(guò)渡孔及微孔體積之和呈正相關(guān)關(guān)系。煤的外在改變因素對(duì)煤吸附及解吸CO有著重要的影響：在常溫變化范圍內(nèi)，煤對(duì)CO的吸附量與溫度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系而煤對(duì)CO的解吸量與溫度呈正相關(guān)關(guān)系；在常壓變化許可范圍內(nèi)，煤吸附CO的量與壓力有著正相關(guān)關(guān)系而煤對(duì)CO的解吸量與壓力呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；煤樣含水率與煤吸附及解吸CO量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析知，CO2及N2具有“驅(qū)趕”CO的作用�；夭晒ぷ髅娴拿罕┞队诤写罅縉2的空氣中，煤對(duì)N2的吸附會(huì)使得剛暴露于空氣中煤體內(nèi)賦存的CO進(jìn)一步解吸，解吸的CO隨著回風(fēng)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(jìn)一步升高；若采空區(qū)發(fā)生自燃，CO2濃度偏高，煤對(duì)CO2的吸附會(huì)促使煤對(duì)CO進(jìn)一步解吸，使得采空區(qū)內(nèi)自然發(fā)火初期CO濃度急劇增加。
【關(guān)鍵詞】：常溫常壓 不同粒徑 不同變質(zhì)程度 吸附 解吸 含水率
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-27
• 1.3 研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線27-30
• 2 煤對(duì)氣體的吸附及解吸理論30-41
• 2.1 煤產(chǎn)生 CO 機(jī)理30-31
• 2.2 煤的固氣作用機(jī)理31-32
• 2.3 煤對(duì)氣體的吸附及解吸機(jī)理32-33
• 2.4 煤對(duì)氣體吸附的數(shù)學(xué)模型33-36
• 2.5 CO 的解吸及擴(kuò)散類型36-40
• 2.6 本章小結(jié)40-41
• 3 實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)41-48
• 3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備41-42
• 3.2 煤樣的選取42-43
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法43-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 4 常溫常壓下粒徑對(duì)煤吸附及解吸 CO 實(shí)驗(yàn)及分析48-60
• 4.1 實(shí)驗(yàn)煤樣制備48-49
• 4.2 煤的粒徑對(duì) CO 吸附特性影響研究49-55
• 4.3 煤的粒徑對(duì) CO 解吸特性影響研究55-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 5 常溫常壓下變質(zhì)程度對(duì)煤吸附及解吸 CO 實(shí)驗(yàn)及分析60-75
• 5.1 實(shí)驗(yàn)煤樣制備60-62
• 5.2 不同變質(zhì)程度煤樣壓汞實(shí)驗(yàn)及分析62-65
• 5.3 煤的變質(zhì)程度對(duì) CO 吸附特性影響研究65-70
• 5.4 煤的變質(zhì)程度對(duì) CO 解吸特性影響研究70-72
• 5.5 揮發(fā)分含量對(duì)煤吸附及解吸 CO 的特性影響72-73
• 5.6 本章小結(jié)73-75
• 6 常溫常壓下外在影響因素對(duì)煤吸附及解吸 CO 特性的影響75-85
• 6.1 溫度及壓力對(duì) CO 吸附及解吸特性的影響75-79
• 6.2 煤樣含水率對(duì)煤樣吸附及解吸 CO 特性的影響79-83
• 6.3 本章小結(jié)83-85
• 7 結(jié)論及展望85-88
• 7.1 主要結(jié)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(xiàn)88-93
• 作者簡(jiǎn)歷93-95
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：853861