發(fā)布時(shí)間：2017-09-05 04:18

  本文關(guān)鍵詞：超聲波作用下的煤層氣吸附一解吸規(guī)律實(shí)驗(yàn)

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【摘要】：目前,對(duì)于超聲波作用下的煤層氣吸附—解吸規(guī)律及超聲波促進(jìn)煤層氣解吸機(jī)理的研究還有待于進(jìn)一步深入。為此,利用自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),開展了超聲波作用下的煤樣等溫吸附—解吸實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)煤樣采自山西晉城成莊煤礦和高平建業(yè)煤礦的下二疊統(tǒng)山西組15號(hào)煤層)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,未加載超聲波時(shí),伴隨著壓力的逐漸增大,煤樣對(duì)CH_4的吸附量逐漸增加;但在加載超聲波后,隨著超聲波功率的增大,煤樣的吸附能力逐漸減弱,且隨著系統(tǒng)壓力的釋放,煤樣的解吸速率逐步增大。超聲波使得煤樣吸附能力降低的原因主要在于:①超聲波的熱效應(yīng)使得煤樣內(nèi)部溫度升高,降低了煤樣的吸附能力:②煤巖表面勢(shì)能的提高以及超聲波作用下色散力的產(chǎn)生,使得CH_4氣體分子被吸附的概率降低。而煤樣解吸速率增大的原因可解釋為:在施加超聲波的情況下,煤體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)發(fā)生微位移并產(chǎn)生新的裂隙、微裂隙和孔隙,從而促進(jìn)了煤層氣的解吸和擴(kuò)散。結(jié)論認(rèn)為:超聲波功率與煤樣Langmuir常數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,利用所得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以擬合Langmuir常數(shù)與超聲波功率之間的函數(shù)關(guān)系,據(jù)此可建立超聲波與煤巖吸附特性之間的數(shù)值關(guān)系。
【作者單位】： 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn) 煤層氣 超聲波 吸附 解吸 Langmuir常數(shù) 熱效應(yīng) 物性參數(shù) 函數(shù)
【基金】：國(guó)家科技支撐計(jì)劃(編號(hào):2012BAK04B00) 大同市基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào):2015113)
【分類號(hào)】：TE37
【正文快照】： 目RG提局煤層氣抽米率的主要方法有水力壓裂、水力割縫、注氣、爆破振動(dòng)、聲場(chǎng)激勵(lì)等,其中聲場(chǎng)激勵(lì)的主要作用是促進(jìn)ch4解吸,增大氣體擴(kuò)散、滲流的速度以及流量。其中,超聲波技術(shù)在除塵、廢水處理、油井解堵等領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)有別于傳統(tǒng)的水力壓裂、爆破等物理改

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