水锁效果与温度及外液浓度之间关系实验研究
发布时间：2021-03-28 18:29
本论文依托于国家自然基金项目-水锁形成速度与水锁效果同主要影响因素之间的关系实验研究（编号:51574116）,以高瓦斯矿井工作面落煤为研究对象,以水锁防治煤层瓦斯超限为理论基础,针对煤矿井下不同区域所存在的温度差异问题,探究温度及外液浓度对外液侵入煤体后水锁效果的影响,展开了相关实验研究。利用外液侵入条件下的瓦斯解吸实验装置,以瓦斯解吸释放量和瓦斯解吸释放速率为水锁效果衡量标准,开展不同温度下外液侵入含瓦斯煤体后水锁效果实验研究和不同浓度外液侵入含瓦斯煤体后水锁效果实验研究。通过不同水锁溶液侵入后的瓦斯累计解吸释放量、最大瓦斯解吸释放速率的对比分析,找出不同温度所对应水锁效果最好的水锁溶液及其浓度,为工程实际应用提出建议。通过论文的研究,得到以下结论:（1）外液浓度与水锁效果之间不是单一的关系,在0.05%～0.075%浓度之间存在一个浓度临界点,在该浓度之前,随着外液浓度的增加,水锁效果越好,在该浓度之后,随着外液浓度的增加,水锁效果越差。（2）温度与水锁效果之间不是单一的关系,当温度低于21℃时,温度越低,外液侵入含瓦斯煤体后所产生的水锁效果越好,但当温度高于21℃时,温度越低,...
【文章来源】：黑龙江科技大学黑龙江省
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
内置外液联动装置
XG-CAM实验系统
3外液浓度对水锁效果影响实验研究13图3-1XG-CAM实验系统Fig.3-1XG-CAMexperimentalsystem图3-2悬滴法测表面张力Fig.3-2MeasurementofsurfacetensionbyPendantDropMethod3.1.2测定结果按照上述测定方法，在21℃的室温下，对四种不同浓度的水锁溶液进行表面张力测定，测得不同浓度水锁溶液的表面张力如表所示。表3-1不同浓度水锁溶液的表面张力Tab.3-1Surfacetensionofwaterlocksolutionwithdifferentconcentration浓度种类表面张力/（mN/m）0.0%0.01%0.025%0.05%0.075%0.1%JT30172.5965.9856.4642.0637.3831.23JT30272.5963.8255.2046.9739.2133.46JT30372.5968.3455.1543.1138.2032.78JT30472.5955.1045.1537.6932.5127.81根据上述表格中四种不同浓度水锁溶液的表面张力，可绘制出不同种类水锁溶液在不同浓度条件下表面张力的对比曲线，如图所示。图3-3四种不同浓度水锁溶液表面张力对比曲线Fig.3-3Comparisoncurveofsurfacetensionoffourwaterlocksolutionswithdifferentconcentrations
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度影响煤表面自由能的实验研究[J]. 张国华,王丽娟,鞠超,孙成坤,万夫兵. 黑龙江科技大学学报. 2019(06)
[2]温度效应对煤层瓦斯吸附解吸特性影响的实验研究[J]. 严敏,龙航,白杨,林海飞. 矿业安全与环保. 2019(03)
[3]水锁液浓度与环境温度对水锁效果影响的实验研究[J]. 张国华,王丽娟,鞠超,孙成坤,张顺航. 黑龙江科技大学学报. 2019(02)
[4]2007—2016年全国煤矿瓦斯灾害事故发生规律分析[J]. 刘业娇,袁亮,薛俊华,田志超. 矿业安全与环保. 2018(03)
[5]温度对煤吸附瓦斯的动力学特性影响实验研究[J]. 李树刚,白杨,林海飞,严敏,刘静波. 西安科技大学学报. 2018(02)
[6]煤矿热动力灾害及特性[J]. 王德明. 煤炭学报. 2018(01)
[7]表面活性剂对煤体瓦斯解吸性能影响的实验研究[J]. 林海飞,刘宝莉,严敏,白杨,刘静波. 煤炭工程. 2017(12)
[8]煤的工业分析成分影响水锁形成速度的实验研究[J]. 张国华,李文成,万夫兵,王丽娟. 黑龙江科技大学学报. 2017(04)
[9]我国煤矿主要灾害事故特点及防治对策[J]. 丁百川. 煤炭科学技术. 2017(05)
[10]煤的吸附孔结构对瓦斯放散特性影响的实验研究[J]. 林海飞,程博,李树刚,肖鹏,严敏. 采矿与安全工程学报. 2016(03)
博士论文
[1]外液侵入对含瓦斯煤体瓦斯解吸影响实验研究[D]. 张国华.辽宁工程技术大学 2011
[2]煤层注水抑制瓦斯解吸效应实验研究与应用[D]. 肖知国.河南理工大学 2010
[3]表面活性剂降低瓦斯涌出的实验研究[D]. 朱锴.中国地质大学（北京） 2010
硕士论文
[1]水分对构造煤瓦斯解吸规律影响的实验研究[D]. 陈攀.河南理工大学 2010
[2]水分对阳泉3号煤层瓦斯解吸规律影响的实验研究[D]. 李晓华.河南理工大学 2010
本文编号：3106037
【文章来源】：黑龙江科技大学黑龙江省
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
内置外液联动装置
XG-CAM实验系统
3外液浓度对水锁效果影响实验研究13图3-1XG-CAM实验系统Fig.3-1XG-CAMexperimentalsystem图3-2悬滴法测表面张力Fig.3-2MeasurementofsurfacetensionbyPendantDropMethod3.1.2测定结果按照上述测定方法，在21℃的室温下，对四种不同浓度的水锁溶液进行表面张力测定，测得不同浓度水锁溶液的表面张力如表所示。表3-1不同浓度水锁溶液的表面张力Tab.3-1Surfacetensionofwaterlocksolutionwithdifferentconcentration浓度种类表面张力/（mN/m）0.0%0.01%0.025%0.05%0.075%0.1%JT30172.5965.9856.4642.0637.3831.23JT30272.5963.8255.2046.9739.2133.46JT30372.5968.3455.1543.1138.2032.78JT30472.5955.1045.1537.6932.5127.81根据上述表格中四种不同浓度水锁溶液的表面张力，可绘制出不同种类水锁溶液在不同浓度条件下表面张力的对比曲线，如图所示。图3-3四种不同浓度水锁溶液表面张力对比曲线Fig.3-3Comparisoncurveofsurfacetensionoffourwaterlocksolutionswithdifferentconcentrations
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度影响煤表面自由能的实验研究[J]. 张国华,王丽娟,鞠超,孙成坤,万夫兵. 黑龙江科技大学学报. 2019(06)
[2]温度效应对煤层瓦斯吸附解吸特性影响的实验研究[J]. 严敏,龙航,白杨,林海飞. 矿业安全与环保. 2019(03)
[3]水锁液浓度与环境温度对水锁效果影响的实验研究[J]. 张国华,王丽娟,鞠超,孙成坤,张顺航. 黑龙江科技大学学报. 2019(02)
[4]2007—2016年全国煤矿瓦斯灾害事故发生规律分析[J]. 刘业娇,袁亮,薛俊华,田志超. 矿业安全与环保. 2018(03)
[5]温度对煤吸附瓦斯的动力学特性影响实验研究[J]. 李树刚,白杨,林海飞,严敏,刘静波. 西安科技大学学报. 2018(02)
[6]煤矿热动力灾害及特性[J]. 王德明. 煤炭学报. 2018(01)
[7]表面活性剂对煤体瓦斯解吸性能影响的实验研究[J]. 林海飞,刘宝莉,严敏,白杨,刘静波. 煤炭工程. 2017(12)
[8]煤的工业分析成分影响水锁形成速度的实验研究[J]. 张国华,李文成,万夫兵,王丽娟. 黑龙江科技大学学报. 2017(04)
[9]我国煤矿主要灾害事故特点及防治对策[J]. 丁百川. 煤炭科学技术. 2017(05)
[10]煤的吸附孔结构对瓦斯放散特性影响的实验研究[J]. 林海飞,程博,李树刚,肖鹏,严敏. 采矿与安全工程学报. 2016(03)
博士论文
[1]外液侵入对含瓦斯煤体瓦斯解吸影响实验研究[D]. 张国华.辽宁工程技术大学 2011
[2]煤层注水抑制瓦斯解吸效应实验研究与应用[D]. 肖知国.河南理工大学 2010
[3]表面活性剂降低瓦斯涌出的实验研究[D]. 朱锴.中国地质大学（北京） 2010
硕士论文
[1]水分对构造煤瓦斯解吸规律影响的实验研究[D]. 陈攀.河南理工大学 2010
[2]水分对阳泉3号煤层瓦斯解吸规律影响的实验研究[D]. 李晓华.河南理工大学 2010
本文编号：3106037
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