煤的分形维数及其对瓦斯吸附的影响

发布时间：2019-06-14 23:20

【摘要】：为了从分形的角度研究煤体性质对瓦斯吸附的影响,采用高压容量法测试了8种煤样的瓦斯吸附能力,并根据Langmuir方程拟合得到了表征煤样吸附能力的参数Langmuir体积和Langmuir压力。同时,根据液氮吸附实验,利用分形理论计算得到了煤样的分形维数,并研究了分形维数对瓦斯吸附的影响。研究结果表明:煤样在不同压力段时具有不同的吸附特性,因此具有不同的分形维数D1和D2。D1和D2对瓦斯吸附的影响作用不同,随着D1的增大,煤体吸附瓦斯的能力增强,而随着D2的增大,煤体吸附瓦斯的能力减弱,而且,D1对吸附能力的影响作用比D2强。随着D1的增大,Langmuir压力逐渐减小,煤样在低压段的吸附能力增强,煤体更容易吸附瓦斯,而D2对Langmuir压力无显著影响。
[Abstract]:In order to study the effect of coal properties on gas adsorption from the fractal point of view, the gas adsorption capacity of eight kinds of coal samples was measured by high pressure volume method, and the parameters Langmuir volume and Langmuir pressure, which characterized the adsorption capacity of coal samples, were obtained according to Langmuir equation fitting. At the same time, according to the liquid nitrogen adsorption experiment, the fractal dimension of coal samples is calculated by fractal theory, and the influence of fractal dimension on gas adsorption is studied. The results show that coal samples have different adsorption characteristics in different pressure sections, so different fractal dimensions D1 and D2.D1 and D2 have different effects on gas adsorption. With the increase of D1, the ability of coal to adsorb gas increases, while with the increase of D2, the ability of coal to adsorb gas weakens, and the effect of D1 on adsorption capacity is stronger than that of D2. With the increase of D1, the Langmuir pressure decreases gradually, the adsorption capacity of coal samples in the low pressure section increases, and the coal body is easier to adsorb gas, but D2 has no significant effect on Langmuir pressure.
【作者单位】： 中国矿业大学安全工程学院;中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2011CB201205) 国家自然科学基金资助项目(51074161)
【分类号】：TD712

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 王恩元，何学秋;煤岩等多孔介质的分形结构[J];焦作工学院学报;1996年04期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 王启立;胡亚非;刘颀;;石墨基浸金属多孔材料微观孔隙结构及其分形特征[J];过程工程学报;2009年05期

2 张玉涛;王德明;仲晓星;;煤孔隙分形特征及其随温度的变化规律[J];煤炭科学技术;2007年11期

3 李子文;林柏泉;郝志勇;高亚斌;刘非非;;煤体多孔介质孔隙度的分形特征研究[J];采矿与安全工程学报;2013年03期

4 任子阳;;寺家庄矿无烟煤对CH_4和CO_2混合气体的吸附特性研究[J];现代矿业;2013年07期

5 喻廷旭;汤达祯;许浩;李勇;李玲;;柳林矿区不同煤岩类型煤的孔隙特征[J];煤炭科学技术;2013年S2期

6 熊鑫;雷家珩;陈凯;汪海林;杜小弟;;镍基Claus尾气加氢还原催化剂水中毒及其机理研究[J];精细石油化工;2013年05期

7 赵艳青;潘结南;白何领;王海超;姚利萍;;沁水盆地南部煤层气储层纳米级孔隙特征研究[J];煤矿安全;2013年12期

8 金毅;宋慧波;胡斌;祝一搏;郑军领;;煤储层分形孔隙结构中流体运移格子Boltzmann模拟[J];中国科学:地球科学;2013年12期

9 CAI YiDong;LIU DaMeng;PAN ZheJun;YAO YanBin;LI JunQian;QIU YongKai;;Pore structure of selected Chinese coals with heating and pressurization treatments[J];Science China(Earth Sciences);2014年07期

10 郭恒;张群;;高煤级Ⅲ无烟煤吸附甲烷的特征及其机制[J];煤田地质与勘探;2014年02期

相关博士学位论文 前10条

1 王启立;石墨多孔介质成孔逾渗机理及渗透率研究[D];中国矿业大学;2011年

2 靳朝辉;离子交换动力学的研究[D];天津大学;2004年

3 吴海进;高瓦斯低透气性煤层卸压增透理论与技术研究[D];中国矿业大学;2009年

4 郝志勇;材料复合技术及其在钻孔密封中的应用研究[D];中国矿业大学;2010年

5 程庆迎;低透煤层水力致裂增透与驱赶瓦斯效应研究[D];中国矿业大学;2012年

6 李波;受载含瓦斯煤渗流特性及其应用研究[D];中国矿业大学（北京）;2013年

7 孙丽娟;不同煤阶软硬煤的吸附—解吸规律及应用[D];中国矿业大学（北京）;2013年

8 王会杰;深部裂隙煤岩渗流性质的试验研究[D];中国矿业大学（北京）;2013年

9 吴群;延川南煤储层地应力条件及其对煤层气产能的影响[D];西北大学;2012年

10 乔磊;基于煤储层特征的新安煤矿二_1煤深部瓦斯涌出量预测模型构建[D];中国地质大学;2013年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 王恩元，，何学秋;煤岩等多孔介质的分形结构[J];焦作工学院学报;1996年04期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 周利;郑长卿;;不同应力状态下40CrNiMoA钢延性断面的分形维数[J];西北工业大学学报;1992年04期

2 王圃;池年平;;絮凝体分形维数影响因素的研究[J];水处理技术;2006年09期

3 秦宣云;谷成玲;崔彩虹;郑洲顺;岳书霞;;高速压制粉末散体空间的分形维数及导热的分形模型[J];湖北民族学院学报(自然科学版);2008年02期

4 林道云;胡小芳;;水泥断口表面形貌的分形维数定量表征研究[J];材料导报;2009年S1期

5 刘娟;胡小芳;;活性炭吸附性能与其粒度分布分形维数的关系研究[J];材料导报;2010年12期

6 李洪利;王坚红;程军;刘刚;高鑫鑫;;分形方法在海洋溢油的气相色谱鉴别中的应用研究[J];海洋科学;2012年05期

7 苏燕;断裂韧性与断裂表面分形维数的相关性研究[J];钢铁研究学报;1997年02期

8 杨志远,曲建林,周安宁;超细煤粉颗粒形状分形维数与球磨工艺的研究[J];煤炭学报;2004年03期

9 孙丽霞;罗果萍;张学锋;;高炉矿焦床层孔隙分形维数的计算机模型研究[J];包钢科技;2008年02期

10 杨扬;张永海;白宝丰;陈静波;申长雨;;分形维数测定方法对测量结果的影响分析[J];中国塑料;2013年07期

相关会议论文 前10条

1 郝丽娜;连秀云;毛灵涛;;煤样破碎程度的分形维数定量分析[A];北京力学会第19届学术年会论文集[C];2013年

2 许伦辉;傅惠;徐建闽;;基于分形维数的交通流预测模型及算法研究[A];2003年中国智能自动化会议论文集（下册）[C];2003年

3 王子明;韦庆东;兰明章;;用分形维数表征砂石的轮廓形状特性的研究[A];中国硅酸盐学会水泥分会首届学术年会论文集[C];2009年

4 窦志彤;倪维健;高永梅;黄亚楼;;使用分形维数实现不同密度区域的聚类[A];第二十一届中国数据库学术会议论文集（研究报告篇）[C];2004年

5 侯占峰;韩靖玉;韩宝生;;基于图像的杂草分形维数研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会（CSAE 2009）论文集[C];2009年

6 赵歆波;邹晓春;赵荣椿;;一种计算各向异性分形维数的新方法[A];信号与信息处理技术第三届信号与信息处理全国联合学术会议论文集[C];2004年

7 汪洋;徐玲玲;吴国辉;刘明帝;魏艳玲;;水泥粒度分布的分形维数与其特征参数的关系[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

8 董良;赵毅鑫;;基于CT图像的煤岩非均质性研究[A];北京力学会第19届学术年会论文集[C];2013年

9 索双富;葛世荣;朱旬;冯雪君;;各向异性加工表面的分形维数[A];第三届全国青年摩擦学学术会议论文集[C];1995年

10 闫佩君;陈亮;;基于小波高频分形维数的语音隐藏方法[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议（HHME2005）论文集[C];2005年

相关博士学位论文 前6条

1 张运祥;分形理论及图像分形维数实时计算的研究[D];第一军医大学;2001年

2 冯晨;基于分形维数的中国海常见浮游植物细胞图像特征提取[D];中国海洋大学;2007年

3 苏景新;铝锂合金剥蚀研究和分形维数在表征腐蚀中的应用[D];浙江大学;2006年

4 倪丽萍;基于分形技术的金融数据分析方法研究[D];合肥工业大学;2010年

5 郝研;分形维数特性分析及故障诊断分形方法研究[D];天津大学;2012年

6 李怀彬;复动力系统中的非一致双曲性假设及其Julia集的分形维数[D];中国科学技术大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 李玲;预混料载体分形维数与抗分级能力关系的研究[D];华中农业大学;2012年

2 张海鑫;复杂网络的分形维数研究[D];西南大学;2014年

3 高国明;地震波和图像的分形维数及震源识别研究[D];广西师范大学;2013年

4 闫小龙;分形维数分析及其在地震剖面图像分割中的应用[D];南京理工大学;2004年

5 张晓燕;基于分形维数的眼睛检测算法研究[D];南京理工大学;2009年

6 朱凯;分形维数在皮革分类中的应用研究[D];四川师范大学;2010年

7 姚宇飞;基于分形维数的叶片识别方法研究[D];北京林业大学;2011年

8 万国富;基于分形维数的自然图像盲鉴别算法研究[D];吉林大学;2013年

9 廖娜;有机粉状载体表面分形维数与其承载能力关系研究[D];华中农业大学;2008年

10 彭鑫;蛋白质的分形特征研究[D];天津大学;2010年

本文编号：2499782