煤蒸汽作用下不同粒度、气体压力的解吸特性实验研究

发布时间：2021-06-17 06:45

　　经济发展的速度日益加快,对资源的需要也更大,能源能否稳定持续供应成为制约着经济稳定快速增长的关键因素而石油、煤炭等高污染粗放型资源污染巨大逐渐不符合我国国情,随着我国对煤矿等粗放型高污染资源的限采资源缺口越来越大而太阳能、风能等新兴能源还是处于研究阶段,利用起来制约条件很多。煤炭开采中伴生的一种清洁型能源煤层气,应该受到足够的重视,因此如何高效率的开发煤层气资源变得极其重要。煤层气是一种伴随着煤炭而产生的并且大部分以吸储的形式与煤岩共同存在的矿物资源,也叫做瓦斯为我们广为所知,成分主以甲烷形式存在。以往的生产不注重煤层气的开采利用,煤层气利用率低一般都会直接排放到大气中,既使得资源浪费又污染了环境。甲烷化学性质遇明火易燃,与空气,煤粉混合容易爆炸是煤矿井下事故频发的一大诱因也是煤矿实时需要监控的一个重要指标。煤层气抽采中煤体渗透性差的难题抽采效果不尽如人意,因此解决渗透性差是关键,很多专家学者做了相关研究,现今水力压裂技术是普遍业内接受认可的提高煤层渗透性技术而水力压裂技术中的水在压裂技术实施过程中又会进入到煤层的孔裂隙中从而抑制煤层气的抽采开发。基于此提出本文研究内容煤层气注蒸汽开采... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景及选题意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 选题意义
    1.2 各主要国家煤层气工业的现状
        1.2.1 主要各国煤层气的分布状况及工业现状
        1.2.2 我国的煤层气工业现状
        1.2.3 我国煤层气面临的问题
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 煤对气体吸附解吸的探究现状
        1.3.2 煤中水与甲烷相互作用的研究现状
        1.3.3 温度和压力作用下煤体吸附/解吸研究现状
    1.4 本文主要研究内容和方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法与技术路线
第二章 煤吸附解吸瓦斯的理论研究
    2.1 煤层气
        2.1.1 煤层气概念
        2.1.2 煤层气赋存的地质构造
        2.1.3 煤层气的沉积环境
        2.1.4 煤层中烃类的生成
    2.2 煤层气的赋存状态研究进展
        2.2.1 煤中瓦斯赋存方式
    2.3 煤吸附和解吸瓦斯的理论发展
        2.3.1 吸附的相关概念
        2.3.2 吸附理论的发展
        2.3.3 解吸的主要理论和分类
        2.3.4 煤层气开采中所涉及的各种平衡方程之间的关系
    2.4 本章小结
第三章 含瓦斯煤样恒温吸附及强化解吸试验研究
    3.1 试验介绍
        3.1.1 煤样分析
        3.1.2 试验煤样
        3.1.3 试验系统
        3.1.4 试验设备研发
        3.1.5 试验方法
        3.1.6 试验参数定义
    3.2 多吸附平衡压力的各粒度煤样吸附试验
        3.2.1 试验系统与试验过程
        3.2.2 各粒度下吸附试验结果
    3.3 多吸附平衡压力的各粒度煤样自然解吸试验
        3.3.1 各粒度煤样自然解吸结果
        3.3.2 各压力下煤样自然解吸结果
    3.4 多吸附平衡压力的各粒度煤样强化解吸试验
        3.4.1 各粒度煤样强化解吸结果
        3.4.2 各压力煤样强化解吸结果
    3.5 本章小结
第四章 压力水对含瓦斯煤样的解吸抑制机理研究
    4.1 注水解吸过程
        4.1.1 各粒度煤样等压注水抑制解吸结果
        4.1.2 各压力下煤样等压注水抑制解吸结果
        4.1.3 各粒度煤样3倍注水压力抑制解吸结果
        4.1.4 各压力下煤样3倍注水压力抑制解吸结果
        4.1.5 各粒度煤样9倍注水压力抑制解吸结果
        4.1.6 各压力下煤样9倍注水压力抑制解吸结果
    4.2 注水抑制机理
    4.3 注水抑制后蒸汽强化解吸
        4.3.1 各粒度煤样等压注水抑制后蒸汽强化解吸结果
        4.3.2 各压力下煤样等压注水抑制后蒸汽强化解吸结果
        4.3.3 各粒度煤样3倍注水压力抑制后蒸汽强化解吸结果
        4.3.4 各压力下煤样3倍注水压力抑制后蒸汽强化解吸结果
        4.3.5 各粒度煤样9倍注水压力抑制后蒸汽强化解吸结果
        4.3.6 各压力下煤样9倍注水压力抑制后蒸汽强化解吸结果
        4.3.7 解吸的时间效应
    4.4 小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文与参加的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]瓦斯压力对煤系页岩瓦斯吸附特性影响核磁共振谱试验研究[J]. 唐巨鹏,田虎楠,于宁,丁佳会.  岩土力学. 2016(S2)
[2]煤表面非均匀势阱吸附甲烷特性数值模拟[J]. 周动,冯增朝,赵东,蔡婷婷,王辰.  煤炭学报. 2016(08)
[3]深部煤层气勘探开发进展与研究[J]. 李辛子,王运海,姜昭琛,陈贞龙,王立志,吴群.  煤炭学报. 2016(01)
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[6]煤层气成因类型及其地球化学研究进展[J]. 琚宜文,李清光,颜志丰,孙盈,鲍园.  煤炭学报. 2014(05)
[7]煤层气开发解吸系统及其开采特征[J]. 赵奇,孔祥文.  煤炭学报. 2013(12)
[8]煤层气解吸滞后特征分析[J]. 马东民,马薇,蔺亚兵.  煤炭学报. 2012(11)
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博士论文
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[3]临界温度附近CO2在多孔固体上吸附行为的研究[D]. 白书培.天津大学 2003

硕士论文
[1]高温高压耦合作用下深部煤层吸附瓦斯综合模型研究[D]. 李阳.河南理工大学 2015
[2]低阶煤孔隙特征与解吸规律研究[D]. 乔军伟.西安科技大学 2009
[3]煤孔隙结构和煤对气体吸附特性研究[D]. 孟宪明.山东科技大学 2007



本文编号：3234695