煤层注碱治理硫化氢数值模拟与应用
本文关键词: 硫化氢 中和反应 煤层注碱 注碱模拟 现场试验 出处:《中国矿业大学学报》2017年02期 论文类型:期刊论文
【摘要】:煤层注碱可有效降低矿井硫化氢涌出,为分析碱液在煤层中与硫化氢的反应规律,应用COMSOL Multiphysics软件化学反应模块,对铁新矿煤层注碱(NaHCO3)治理硫化氢进行了数值试验研究.假定碱液在煤裂隙中的流动满足N-S方程,在煤基质微孔中流动满足Brinkman方程,反应物质变化满足对流扩散方程,根据煤层硫化氢赋存特征和注碱参数,研究碱液在煤层中的流动规律以及煤层硫化氢治理效果.结果表明:碱液浸润的煤层区域,硫化氢含量得到有效降低,注碱影响范围随注碱时间逐渐增大.连续注碱18h,距孔7~9 m,硫化氢体积分数降低51.3%以上,7m以内煤层硫化氢几乎完全中和.参考模拟结果,拟采用煤层注碱孔距为8~10m.在W910工作面进行了孔距为8m的煤层注碱试验,注碱后回风流硫化氢体积分数最高为5.6×10~(-6),回采中未超限,表明模拟结果可指导煤层注碱工作.
[Abstract]:In order to analyze the reaction law of alkali solution with hydrogen sulfide in coal seam, the chemical reaction module of COMSOL Multiphysics software is used to reduce the emission of hydrogen sulfide in coal seam. A numerical experiment was carried out on the treatment of hydrogen sulfide by injecting NaHCO _ 3 into coal bed of Tiexin Coal Mine. It was assumed that the flow of alkali solution in coal fissures meets N-S equation, the flow in coal matrix micropore satisfies Brinkman equation, and the change of reactant meets the convection and diffusion equation. According to the characteristics of occurrence of hydrogen sulfide in coal seam and the parameters of alkali injection, the flow rule of alkali liquid in coal seam and the effect of treating hydrogen sulfide in coal seam are studied. The results show that the content of hydrogen sulfide in coal seam infiltrated by alkali solution can be reduced effectively. The influence range of alkali injection increases gradually with the time of alkali injection. After continuous alkali injection for 18 h, the volume fraction of hydrogen sulfide decreases nearly completely in coal seam less than 51.3% m after continuous alkali injection, and the volume fraction of hydrogen sulfide decreases more than 51.3% m. The alkali injection test of coal seam with 8 m hole spacing was carried out at W910 face. The maximum volume fraction of hydrogen sulfide in return air flow after alkali injection was 5.6 脳 10 ~ (-1) ~ (-6), and there was no excess during mining, which indicated that the simulation results could guide the alkali injection work in coal seam.
【作者单位】: 辽宁工程技术大学矿业学院;辽宁工程技术大学力学与工程学院;
【基金】:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2011CB201206) 大型油气田及煤层气开发国家重大专项项目(2011ZX05040-2)
【分类号】:TD711
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 张启昌;连续链条钻头进行第一次现场试验[J];石油钻采机械;1981年01期
2 ;分选钼的低毒性化学药剂[J];国外金属矿选矿;1983年10期
3 孙秀杰;;抓具设有传感器的联合机[J];林业机械;1990年01期
4 李学军,王玉霞,董继平;滩海新型海堤现场试验[J];中国海上油气.工程;2002年05期
5 鲍爱华,张金奎;低振动爆破的现场试验[J];世界采矿快报;1994年32期
6 刘春丽;;硫化物处理技术现场试验[J];油气田地面工程;2008年04期
7 GARTUNG Erwin;HENKEN-MELLIES Ulrich;RAMKE Hans-Günter;胡一峰;;垃圾填埋场覆盖层现场试验及特性评价(英文)[J];岩土工程学报;2006年03期
8 尤庆;碳纤维钻杆现场试验成功[J];断块油气田;2004年02期
9 奚伟庆;化学性食品运输污染现场试验观察[J];铁道劳动安全卫生与环保;2003年06期
10 赵健;聂如松;;堆积覆盖层边坡开挖致滑现场试验及三维数值模拟[J];长沙理工大学学报(自然科学版);2009年01期
相关会议论文 前5条
1 高锋;杨启贵;;长江三峡水利枢纽岩锚支护现场试验[A];地面岩石工程与注浆技术学术研讨会论文集[C];1997年
2 高世勋;徐云;;便携式工业阀门现场试验装置研制[A];中国计量协会冶金分会2011年会论文集[C];2011年
3 曾锡庭;;前湾港工作船港池防波堤现场试验与分析[A];中国土木工程学会土力学及基础工程学会地基处理学术委员会第三届地基处理学术讨论会论文集[C];1992年
4 洪鸿;李强;刘帮华;王磊;胡均志;田喜军;徐勇;李耀;刘鹏;;喷射引流工艺技术优化及推广应用[A];青年人才与石化产业创新发展——第七届宁夏青年科学家论坛论文集[C];2011年
5 冯叔初;李玉星;唐建峰;;油水分离旋流器现场试验[A];全国首届旋流器分离理论与应用研讨会论文集[C];2002年
相关重要报纸文章 前4条
1 特约记者 王明伟 通讯员 孙延德 尹航;集团公司重大工程技术现场试验项目通过验收[N];中国石油报;2014年
2 刘昌 赵辉;节水减排膜成套技术应用完成现场试验[N];中国石化报;2006年
3 ;爱立信完成国内首次LMDS现场试验[N];通信产业报;2000年
4 邹德庆 特约记者 王文有;大庆油田十大现场试验进展顺利[N];中国石油报;2004年
相关硕士学位论文 前6条
1 桑兴宏;广州市某高架桥桩基测试研究[D];河南工业大学;2016年
2 周瑜;面向智能变电站现场试验的功率放大器的研制[D];电子科技大学;2016年
3 高若沉;疏浚泥管中混合固化试验及数值仿真研究[D];浙江海洋大学;2016年
4 孙凯;CO_2吞吐室内实验研究及现场试验[D];东北石油大学;2014年
5 王俊涛;复合地基加固处理地震液化土地基现场试验与监测[D];西南交通大学;2011年
6 周上博;海洋疏浚泥固化试验系统研制及数值仿真[D];浙江海洋学院;2015年
,本文编号:1515695
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/1515695.html