本文關(guān)鍵詞：富重?zé)N煤層瓦斯解吸特性及瓦斯含量測(cè)值評(píng)價(jià)

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【摘要】：煤層瓦斯含量是最重要的煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)之一,是計(jì)算煤層瓦斯儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)礦井瓦斯涌出量及評(píng)價(jià)煤層突出危險(xiǎn)性的重要參數(shù)。瓦斯含量測(cè)定法中最常用的就是井下直接測(cè)定法,而影響此方法測(cè)定準(zhǔn)確性的因素有水分、溫度、壓力、煤的變質(zhì)程度和粒徑等,卻很少有研究不同瓦斯組分對(duì)瓦斯解吸特性的影響。在煤層氣中CH4的含量占大多數(shù),并且含有一些N2、CO2以及C2H6、C3H 8等長(zhǎng)鏈重?zé)N組分,在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定煤層瓦斯含量時(shí),常常只測(cè)試CH4、N2、CO2這三種成份。對(duì)于大多數(shù)煤層來(lái)說(shuō),這三種成份的濃度相加等于或者接近100%,從而可以忽略重?zé)N組分的存在。但是在一些特殊的礦區(qū),煤層瓦斯組分中含有較高的重?zé)N組分,通常高達(dá)5%~25%,這時(shí)重?zé)N作為煤層氣中的重要組成部分就不可以忽視了。瓦斯組分的不同對(duì)瓦斯解吸規(guī)律的影響也不一樣,尤其是與CH4有著相似性質(zhì)的C2H6、C3H8等重?zé)N氣體對(duì)煤層瓦斯解吸規(guī)律存在影響,并且由于重?zé)N的存在也影響現(xiàn)行的瓦斯含量測(cè)定方法及測(cè)值。通過(guò)對(duì)九里山煤礦和牛馬司煤礦煤層瓦斯含量進(jìn)行測(cè)定,分析了瓦斯中各組分濃度,確定了重?zé)N組分的存在。首先進(jìn)行了煤對(duì)CH4和C2H6單組分氣體的解吸特性實(shí)驗(yàn),分析比較了不同吸附平衡壓力、不同煤樣和不同氣體的解吸規(guī)律,得出隨著吸附平衡壓力的升高,兩種煤對(duì)CH4和C2H6單組分氣體的解吸量逐漸增大,解吸速度也逐漸增大;在相同吸附平衡壓力條件下,九里山煤礦無(wú)煙煤對(duì)CH4的解吸量和解吸速度大于牛馬司煤礦焦煤,C2H6的規(guī)律也一樣。其次進(jìn)行了煤對(duì)CH4-C2H6混合氣體的解吸特性實(shí)驗(yàn),得出吸附平衡壓力和濃度配比同時(shí)影響混合氣體的解吸特性;解吸放出的混合氣體濃度變化規(guī)律,符合近煤表面為重?zé)N成分,外層為輕烴成分的吸附模型。瓦斯組分影響瓦斯解吸特性,則重?zé)N混合氣體將影響解吸規(guī)律,基于煤對(duì)重?zé)N混合氣體的等溫解吸特性,研究含重?zé)N煤層瓦斯含量的合理確定,為瓦斯含量測(cè)定的準(zhǔn)確性提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：瓦斯含量 瓦斯組分 重?zé)N 解吸特性 濃度變化 吸附模型
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD712
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 前言10-20
• 1.1 研究的目的和意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 煤層瓦斯含有重?zé)N特征和成因研究11-12
• 1.2.2 煤對(duì)氣體的解吸特性研究12-17
• 1.3 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.4 創(chuàng)新點(diǎn)18
• 1.5 技術(shù)路線18-20
• 2 含重?zé)N煤層瓦斯含量及瓦斯組分構(gòu)成分析20-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)煤樣選取及取樣煤層的基本情況20-21
• 2.1.1 湖南牛馬司煤礦2號(hào)煤層基本情況20-21
• 2.1.2 焦作九里山煤礦二_1煤層基本情況21
• 2.2 煤層瓦斯含量測(cè)定21-26
• 2.2.1 煤層瓦斯含量測(cè)定方法21-24
• 2.2.2 煤層瓦斯含量測(cè)定結(jié)果24-26
• 2.3 煤樣中重?zé)N氣體組分組成26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 煤中單組分氣體解吸特性實(shí)驗(yàn)研究28-48
• 3.1 煤中瓦斯解吸機(jī)理28-29
• 3.2 煤對(duì)單組分氣體等溫解吸實(shí)驗(yàn)方法29-36
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)條件的確定29-30
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備30-31
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備氣密性檢查31
• 3.2.4 主要設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)體積的測(cè)定31-33
• 3.2.5 等溫解吸特性實(shí)驗(yàn)步驟33-35
• 3.2.6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理35-36
• 3.3 不同吸附平衡壓力時(shí)煤對(duì)單組分氣體的等溫解吸特性36-38
• 3.3.1 煤對(duì)CH_4的等溫解吸特性36-37
• 3.3.2 煤對(duì)C_2H_6的等溫解吸特性37-38
• 3.4 不同煤樣對(duì)單組份氣體的等溫解吸特性38-42
• 3.4.1 煤樣對(duì)CH_4單組分氣體的等溫解吸38-40
• 3.4.2 煤樣對(duì)C_2H_6單組分氣體的等溫解吸40-42
• 3.5 同一煤樣對(duì)不同單組分氣體的等溫解吸特性42-46
• 3.6 本章小結(jié)46-48
• 4 煤中CH_4-C_2H_6混合氣體的解吸特性實(shí)驗(yàn)研究48-72
• 4.1 煤體瓦斯解吸影響因素分析48-49
• 4.2 混合氣體配比選擇49-53
• 4.2.1 混合氣體的配置方法49-50
• 4.2.2 等溫解吸特性實(shí)驗(yàn)方法50-53
• 4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理53-55
• 4.4 不同平衡壓力下煤對(duì)CH_4-C_2H_6混合氣體的等溫解吸特性規(guī)律55-58
• 4.5 相同吸附平衡壓力下煤對(duì)不同濃度混合氣體的解吸特性58-64
• 4.6 不同煤樣對(duì)混合氣體的解吸特性對(duì)比分析64-65
• 4.7 等溫解吸過(guò)程中混合氣體濃度的變化規(guī)律65-69
• 4.8 本章小結(jié)69-72
• 5 基于重?zé)N氣體解吸規(guī)律對(duì)煤層瓦斯含量測(cè)值進(jìn)行評(píng)價(jià)72-84
• 5.1 富重?zé)N煤層解吸數(shù)據(jù)擬合分析72-74
• 5.2 重?zé)N氣體對(duì)采樣損失量推算的影響分析74-79
• 5.3 含重?zé)N煤層瓦斯含量直接測(cè)定法79-81
• 5.3.1 損失量的修正79-80
• 5.3.2 瓦斯組分的修正80-81
• 5.4 現(xiàn)行瓦斯含量測(cè)定方法對(duì)重?zé)N煤層瓦斯含量測(cè)值評(píng)價(jià)81-82
• 5.5 本章小結(jié)82-84
• 6 結(jié)論和展望84-86
• 6.1 主要結(jié)論84-85
• 6.2 展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 作者簡(jiǎn)歷90-92
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集92

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本文編號(hào)：915954