瓦斯压力对煤体蚀损规律研究
发布时间：2021-07-11 11:28
本文以煤体蚀损规律为研究主线,运用解吸吸附仪、声发射监测设备、MTS816开展了不同瓦斯压力下（1、2、3、4MPa）煤体吸附解吸以及蚀损煤体的压缩试验。取得了以下主要成果:（1）获得了不同瓦斯压力下煤体吸附解吸过程的蚀损规律。随瓦斯压力增大,瓦斯吸附量增大,增幅不断减小;吸附常数a减小而解吸量及最大解吸速度均增大;相同瓦斯压力下,吸附次数越多,瓦斯吸附量越大:吸附初期阶段瓦斯对煤体的蚀损作用明显,吸附前、吸附后期和解吸阶段,蚀损作用轻微;瓦斯压力越大,吸附次数越多,煤体蚀损程度越高。（2）揭示了蚀损煤体的宏细观力学特征。与不含瓦斯煤相比,蚀损煤体破坏过程中具有明显的屈服阶段;随瓦斯压力增大,蚀损煤体强度和弹性模量均降低,脆性增强,且瓦斯压力越大破坏形态趋于粉化型;单轴压缩过程声发射信号在靠近峰前最强,其余时间保持较低水平,瓦斯压力越大,蚀损煤体的破坏持续时间越长,单位时间破坏程度越低。研究瓦斯煤体蚀损规律及其力学特征具有重要的意义,揭示了煤体在瓦斯作用下的蚀损本质,为煤岩瓦斯动力灾害的预测及防治提供了实验基础研究和理论依据。
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１煤炭主体地位??
?平衡，并且经过一段时间后形成新的动态平衡。大量研宄结果得到的吸附等温曲??线［９］如图１－２所示，可分为以下几种：??Ｉ?ｎ?Ｉ?ｍ??．ｋｊＭＬｚＪ??Ｕｄｉｔｊ??ＺｌｌＺＩＣＺ＾??相对压力Ｐ／ＰＯ??图１－２吸附等温曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｉｓｏｔｈｅｒｍ?ｃｕｒｖｅ??其中：类型Ｉ表示单分子层的等温吸附曲线，对应的是Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程；??类型ＩＩ表示大孔固体表面呈现多分子吸附，低压条件下呈现单分子层吸附，??高压条件下多会出现多分子层吸附，对应的是ＢＥＴ方程；??类型ＩＩＩ表示多分子层吸附中的大孔质吸附，具体表现为随瓦斯压力增加，吸??附量也会发生增加，并且超过多分子层极限吸附量时，出现毛细凝聚??的现象，达到饱和的吸附状态；??类型ＩＶ表示中孔吸附质的毛细凝聚，具体表现为随压力增加，出现毛细凝聚，??对应的是Ｋｅｌｖｉｎ方程；??类型Ｖ表示低压条件下的多分子层吸附
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【参考文献】：
期刊论文
[1]不同瓦斯压力下煤岩力学性质及声发射特性研究[J]. 高保彬,吕蓬勃,郭放. 煤炭科学技术. 2018(01)
[2]不同含水状态下含瓦斯原煤加卸载试验研究[J]. 蒋长宝,段敏克,尹光志,吴贵平,俞欢. 煤炭学报. 2016(09)
[3]化学腐蚀作用下岩石的动态性能及本构模型研究[J]. 刘永胜,刘旺,董新玉. 长江科学院院报. 2015(05)
[4]不同瓦斯压力原煤全应力应变过程中渗透特性研究[J]. 张朝鹏,高明忠,张泽天,张茹,李果. 煤炭学报. 2015(04)
[5]煤的分形维数及其对瓦斯吸附的影响[J]. 李子文,郝志勇,庞源,高亚斌. 煤炭学报. 2015(04)
[6]基于应力–应变曲线的岩石脆性特征定量评价方法[J]. 周辉,孟凡震,张传庆,徐荣超,卢景景. 岩石力学与工程学报. 2014(06)
[7]煤与瓦斯突出强度能量评价模型[J]. 李成武,解北京,曹家琳,王亭亭,王雪颖. 煤炭学报. 2012(09)
[8]煤体瓦斯吸附渗流过程及声发射特性实验研究[J]. 马衍坤,王恩元,李忠辉,刘杰,杜泽生. 煤炭学报. 2012(04)
[9]瓦斯吸附对煤体的影响分析[J]. 李祥春,聂百胜,何学秋,张翔,杨涛. 煤炭学报. 2011(12)
[10]含瓦斯煤孔隙率和有效应力影响因素试验研究[J]. 陶云奇,许江,彭守建,袁梅. 岩土力学. 2010(11)
博士论文
[1]冲击载荷下松软煤力学特性及对煤与瓦斯突出的影响[D]. 张文清.安徽理工大学 2015
[2]基于细观力学试验的含瓦斯煤体变形破坏规律研究[D]. 刘延保.重庆大学 2009
本文编号：3278008
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１煤炭主体地位??
?平衡，并且经过一段时间后形成新的动态平衡。大量研宄结果得到的吸附等温曲??线［９］如图１－２所示，可分为以下几种：??Ｉ?ｎ?Ｉ?ｍ??．ｋｊＭＬｚＪ??Ｕｄｉｔｊ??ＺｌｌＺＩＣＺ＾??相对压力Ｐ／ＰＯ??图１－２吸附等温曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｉｓｏｔｈｅｒｍ?ｃｕｒｖｅ??其中：类型Ｉ表示单分子层的等温吸附曲线，对应的是Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程；??类型ＩＩ表示大孔固体表面呈现多分子吸附，低压条件下呈现单分子层吸附，??高压条件下多会出现多分子层吸附，对应的是ＢＥＴ方程；??类型ＩＩＩ表示多分子层吸附中的大孔质吸附，具体表现为随瓦斯压力增加，吸??附量也会发生增加，并且超过多分子层极限吸附量时，出现毛细凝聚??的现象，达到饱和的吸附状态；??类型ＩＶ表示中孔吸附质的毛细凝聚，具体表现为随压力增加，出现毛细凝聚，??对应的是Ｋｅｌｖｉｎ方程；??类型Ｖ表示低压条件下的多分子层吸附
?平衡，并且经过一段时间后形成新的动态平衡。大量研宄结果得到的吸附等温曲??线［９］如图１－２所示，可分为以下几种：??Ｉ?ｎ?Ｉ?ｍ??．ｋｊＭＬｚＪ??Ｕｄｉｔｊ??ＺｌｌＺＩＣＺ＾??相对压力Ｐ／ＰＯ??图１－２吸附等温曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｉｓｏｔｈｅｒｍ?ｃｕｒｖｅ??其中：类型Ｉ表示单分子层的等温吸附曲线，对应的是Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程；??类型ＩＩ表示大孔固体表面呈现多分子吸附，低压条件下呈现单分子层吸附，??高压条件下多会出现多分子层吸附，对应的是ＢＥＴ方程；??类型ＩＩＩ表示多分子层吸附中的大孔质吸附，具体表现为随瓦斯压力增加，吸??附量也会发生增加，并且超过多分子层极限吸附量时，出现毛细凝聚??的现象，达到饱和的吸附状态；??类型ＩＶ表示中孔吸附质的毛细凝聚，具体表现为随压力增加，出现毛细凝聚，??对应的是Ｋｅｌｖｉｎ方程；??类型Ｖ表示低压条件下的多分子层吸附
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同瓦斯压力下煤岩力学性质及声发射特性研究[J]. 高保彬,吕蓬勃,郭放. 煤炭科学技术. 2018(01)
[2]不同含水状态下含瓦斯原煤加卸载试验研究[J]. 蒋长宝,段敏克,尹光志,吴贵平,俞欢. 煤炭学报. 2016(09)
[3]化学腐蚀作用下岩石的动态性能及本构模型研究[J]. 刘永胜,刘旺,董新玉. 长江科学院院报. 2015(05)
[4]不同瓦斯压力原煤全应力应变过程中渗透特性研究[J]. 张朝鹏,高明忠,张泽天,张茹,李果. 煤炭学报. 2015(04)
[5]煤的分形维数及其对瓦斯吸附的影响[J]. 李子文,郝志勇,庞源,高亚斌. 煤炭学报. 2015(04)
[6]基于应力–应变曲线的岩石脆性特征定量评价方法[J]. 周辉,孟凡震,张传庆,徐荣超,卢景景. 岩石力学与工程学报. 2014(06)
[7]煤与瓦斯突出强度能量评价模型[J]. 李成武,解北京,曹家琳,王亭亭,王雪颖. 煤炭学报. 2012(09)
[8]煤体瓦斯吸附渗流过程及声发射特性实验研究[J]. 马衍坤,王恩元,李忠辉,刘杰,杜泽生. 煤炭学报. 2012(04)
[9]瓦斯吸附对煤体的影响分析[J]. 李祥春,聂百胜,何学秋,张翔,杨涛. 煤炭学报. 2011(12)
[10]含瓦斯煤孔隙率和有效应力影响因素试验研究[J]. 陶云奇,许江,彭守建,袁梅. 岩土力学. 2010(11)
博士论文
[1]冲击载荷下松软煤力学特性及对煤与瓦斯突出的影响[D]. 张文清.安徽理工大学 2015
[2]基于细观力学试验的含瓦斯煤体变形破坏规律研究[D]. 刘延保.重庆大学 2009
本文编号：3278008
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