為了定量評價煤樣的解吸速率,減少煤樣解吸氣量測試時長,基于吉爾嘎郎圖凹陷煤樣解吸實驗數(shù)據,建立了解吸速率與解吸時間之間的定量關系,進而得到了解吸時間與累積解吸氣量的定量關系,并據此提供了新的解吸氣量測試方法。結果表明:煤樣解吸速率隨解吸時間增加而降低,初始解吸速率越大、解吸速率指數(shù)越小,煤樣解吸速率越大;煤樣不同時刻累計解吸氣量可以用公式定量表征。 

【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

不同煤樣解吸速率曲線

采用自然解吸法測試煤樣解吸氣量時，按照GB/T 19559—2008《煤層氣含量測定方法》要求[12]：分別以5、10、15、30、60、120 min為間隔共測定8 h以上，然后測定間隔改為小于24 h，直至連續(xù)7 d日平均解吸氣量小于10 cm3，這樣測試實驗耗時長、工作量大。利用式（3）提供的計算公式，只需要短時間內少量的數(shù)據即可通過擬合得到解吸速率參數(shù)a、b和c，然后利用式（1）對后期不同時間的解吸速率進行預測，利用式（3）對后期不同時間累積解吸氣量進行預測，直至連續(xù)7 d日平均解吸氣量小于10 cm3，這樣可以大幅縮短解吸氣量測試時間，并大幅降低勞動強度。需要指出的是由式（3）可知煤樣累積解吸氣量隨著解吸測試時間增加而持續(xù)增加，因此預測煤樣最終的解吸氣量需要確定最終解吸時間作為預測截止時間，最終解吸時間參照GB/T 19559—2008《煤層氣含量測定方法》確定，即以連續(xù)7 d日平均解吸氣量小于10 cm3的解吸時間作為定量預測的最終解吸時間，由式（1）可知煤樣解吸速率隨解吸時間增加而持續(xù)下降，而在1 d中解吸速率變化較小，可以單位樣品的瞬時解吸速率估算全部實驗樣品的日解吸氣量，因此最終解吸時間計算如下：

以煤樣1為例，將q=1 250,a=0.226 5和b=1.313代入式（5）得到t=3 245.66。則對于煤樣1而言解吸時間大于3 245.66 min時，平均日解吸氣量才小于10 cm3，利用式（3）計算得到煤樣1的解吸量計算曲線，得到煤樣1的解吸氣量為0.373 cm3/g。實際測量煤樣1的自然解吸氣量需要測試54 h以上，而利用式（3）預測僅需要幾個小時內的數(shù)據即可，大大降低了解吸氣量預測時間和勞動量。煤樣1解吸量計算曲線如圖3。3.2 加熱快速解吸累積解吸氣量偏大

【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同煤階煤層氣吸附、解吸特征差異對比[J]. 陳振宏,王一兵,宋巖,劉洪林.  天然氣工業(yè). 2008(03)



本文編號：3320817