本文選題：可控源微波輻射 + 煤體��； 參考：《中國礦業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：預(yù)抽煤層瓦斯是礦井瓦斯災(zāi)害防治和礦區(qū)溫室氣體減排的有效方法之一,然而,我國70%以上的開采煤層都是低滲透煤層,且煤層吸附態(tài)瓦斯在抽采過程中難以解吸,這嚴(yán)重制約了預(yù)抽煤層瓦斯技術(shù)措施的實施效果。針對這一問題,本文按照“可控源微波輻射法促進(jìn)煤層瓦斯解吸與擴(kuò)散”的新思路,采用自主研制的可控源微波輻射作用下煤巖甲烷吸附解吸實驗裝置和掃描電子顯微鏡研究了微波輻射對煤體的甲烷解吸特性、升溫特性與表面結(jié)構(gòu)形態(tài)的影響規(guī)律,探索了可控源微波輻射對煤體的升溫作用和損傷作用,揭示了可控源微波輻射對煤體中甲烷解吸特性的影響機(jī)理,為開發(fā)可控源微波輻射法強(qiáng)化煤層瓦斯抽采新技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。本文取得了如下研究結(jié)論:(1)可控源微波輻射能夠較大地促進(jìn)煤體中甲烷的解吸,使在常溫解吸段處于解吸平衡的煤體的甲烷解吸量急劇上升、甲烷解吸速率衰減變慢,增強(qiáng)了煤體的甲烷解吸能力。(2)相比經(jīng)典擴(kuò)散模型,動擴(kuò)散系數(shù)模型能更好地描述可控源微波輻射下煤體中甲烷的解吸動力學(xué)過程;而且,在相同解吸時間條件下,可控源微波輻射下煤體的甲烷擴(kuò)散系數(shù)均比無微波輻射時要大,表明可控源微波輻射提高了煤樣的甲烷擴(kuò)散能力。(3)煤體是一種可吸收微波材料,煤體吸收微波后能產(chǎn)生電磁輻射熱效應(yīng),使得煤體溫度快速上升,且初始升溫速率較大,隨后升溫速率略有下降并保持基本穩(wěn)定。(4)微波的穿透與選擇性吸收的特性導(dǎo)致了微波輻射對煤體結(jié)構(gòu)具有明顯的損傷作用,使煤體出現(xiàn)失水收縮、礦物界面剝離與碎裂、裂隙張開和形成孔洞等形式的破壞,引起煤體中孔隙擴(kuò)展和新裂隙形成。(5)可控源微波輻射對煤體中甲烷解吸特性的影響機(jī)理主要在于可控源微波輻射下煤體所產(chǎn)生的升溫作用和損傷作用,提高了煤體的溫度、改變了煤體結(jié)構(gòu),從而增強(qiáng)甲烷分子的活性、提高煤體的甲烷擴(kuò)散系數(shù)、改變甲烷解吸過程中煤體的擴(kuò)散阻力級差,使煤體中甲烷的解吸速率增加、擴(kuò)散速度加快、擴(kuò)散阻力減小,最終提高煤體中甲烷的解吸擴(kuò)散能力。
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【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD712.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1897911