含瓦斯煤振动解吸特性实验研究

发布时间：2020-12-25 16:34

　　振动不仅是提高煤层气开采的物理场激励措施之一,同时也是诱发煤与瓦斯突出的一个重要因素。许多学者从煤层气开采领域着手,研究了声震、电磁波和超声波等因素对瓦解吸的影响；而在防治煤与瓦斯突出方面,目前仅个别学者研究了低频振动（激励）对瓦斯解吸的影响,但因研究的振动频率不同,研究结果存在较大差异,因此有必要对振动影响含瓦斯煤解吸特性作进一步研究。为了研究含瓦斯煤的振动解吸特性,自主设计了瓦斯振动解吸实验仪,进行了不同振动条件、不同煤样粒径和不同吸附平衡压力下的含瓦斯煤振动解吸实验。实验结果表明：振动会不同程度地增加含瓦斯煤的解吸量,且随着振动频率的增大,瓦斯解吸总量先减小后增大；同等振动条件下,随着煤样粒径的增大,瓦斯解吸总量减小,瓦斯解吸的初始有效扩散系数增大；吸附平衡压力增大,瓦斯解吸初速度增大,衰减系数变化不明显。通过对解吸曲线拟合发现：解吸-扩散模型对含瓦斯煤的振动解吸曲线拟合度最高,拟合效果最好。分析指出,振动的“剥离”作用、“撕裂”作用和热效应会对含瓦斯煤的解吸产生重要影响。功率一定时,振动频率越小,振幅越大,振动的“撕裂”作用越强：振动频率越大,振动的热效应越明显。当振动频率从低... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 瓦斯运移规律研究
        1.2.2 瓦斯解吸模型及影响因素
        1.2.3 煤样振动解吸特性研究
        1.2.4 目前存在问题
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 实验装置和实验过程
    2.1 实验装置设计原则
    2.2 实验装置组成
    2.3 煤样的选择和分析
        2.3.1 煤样的选择
        2.3.2 煤样的工业指标
    2.4 实验过程
        2.4.1 实验原理
        2.4.2 实验步骤
        2.4.3 实验数据处理方法
    2.5 本章小结
3 不同振动条件下含瓦斯煤解吸实验
    3.1 实验过程
    3.2 实验结果
    3.3 激振系统中的能量传递
    3.4 振动促进含瓦斯煤解吸机理
        3.4.1 振动对瓦斯的“剥离”作用
        3.4.2 振动对煤体的“撕裂”作用
        3.4.3 振动的热效应
        3.4.4 振动对扩散和渗流的影响
    3.5 本章小结
4 不同粒度煤样振动解吸实验
    4.1 实验过程
    4.2 实验结果
    4.3 振动对不同粒度煤样初始有效扩散系数的影响
    4.4 振动对不同粒径煤样解吸特性影响机理
    4.5 本章小结
5 不同吸附平衡压力煤样振动解吸实验
    5.1 实验过程
    5.2 实验结果
    5.3 振动对不同吸附平衡压力煤样初始有效扩散系数的影响
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果



本文编号：2938017