煤体电阻率随吸附/解吸瓦斯变化特性实验研究

发布时间：2021-08-08 06:46

　　新能源作为化石能源的替代品在当今社会呼之欲出。煤层气作为新能源的一种,具有无可替代的地位。煤矿生产中瓦斯灾害事故时有发生,而煤层气的开发能够有效减少瓦斯事故的发生。研究证明,如果在煤炭开采之前,对煤层气进行有效开发,确实能够起到降低瓦斯事故的概率。同时,煤层气的清洁利用符合国家节能减排的倡议,对经济和环保都具有一定的价值。煤层气能够产生较高的热值,且能够清洁利用,因此具有巨大的潜在价值。有效开发煤层气,高效利用清洁能源,不仅对温室气体的排放起到抑制作用,而且能够缓解国内天然气的日益紧张程度。因此大力发展煤层气技术十分必要。虽然煤层瓦斯含量的预测有多种方法,却很难对其进行准确预测。目前已知的预测煤层瓦斯含量的方法包括间接测定法和直接测定法。另外一些预测新方法,例如:解吸法、AVO反演技术、广义回归神经网络GRNN以及数学地质技术与方法等也在不断探索中。本文从另一角度对煤层瓦斯含量的预测提出了新思路,通过对吸附/解吸瓦斯过程中煤体电阻率的变化反映瓦斯含量的变化。因此本文着重从以下内容进行研究,并得出相关结论:（1）实验煤样包括干燥煤样和含水率分别为1%、2%和3%的煤样,以及利用模具制作的... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 煤层气开采的意义
        1.1.1 煤层气开采的必要性
        1.1.2 煤层气工业发展
    1.2 煤岩体电性参数研究现状
        1.2.1 运用煤岩体电性参数预测煤与瓦斯突出研究现状
        1.2.2 煤岩体电性参数在预测地质异常体和含水体的运用
    1.3 煤层瓦斯含量预测与研究现状
        1.3.1 煤层瓦斯含量的预测
        1.3.2 煤层瓦斯含量研究现状
    1.4 研究内容、方法及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法和技术路线
    1.5 论文的创新之处
第二章 煤体电学特性
    2.1 煤体电学特性
        2.1.1 煤体电学特性理论
        2.1.2 有机固体电介质导电
        2.1.3 实验参数定义
    2.2 煤体电阻率随瓦斯含量变化机理分析
    2.3 电阻法在计算煤层瓦斯含量中的应用
    2.4 本章小结
第三章 煤体电阻率与瓦斯含量关系的实验
    3.1 实验原理
    3.2 实验介绍
        3.2.1 实验煤样
        3.2.2 实验装置介绍
        3.2.3 干燥煤样的瓦斯吸附/解吸实验
        3.2.4 不同含水率原煤煤样的瓦斯吸附/解吸实验
        3.2.5 实验步骤
    3.3 本章小结
第四章 煤体电阻率随吸附/解吸变化规律
    4.1 温度对煤体电阻值影响变化机理分析
    4.2 连续吸附/解吸干燥原煤样电阻值随瓦斯含量变化规律
        4.2.1 连续吸附过程中煤体电阻值变化机理分析
        4.2.2 连续解吸过程中电阻值变化机理分析
    4.3 等量吸附/解吸干燥原煤样电阻值随瓦斯含量变化规律
        4.3.1 等量吸附条件下电阻率变化规律
        4.3.2 等量解吸条件下电阻率变化规律
    4.4 两种吸附/解吸方式对煤体电阻率影响的分析
        4.4.1 两种吸附方式对煤体电阻率的影响
        4.4.2 两种解吸方式对煤体电阻率的影响
    4.5 本章小结
第五章 原煤与型煤电阻率随连续吸附/解吸变化规律
    5.1 原煤与型煤连续吸附/解吸曲线规律
        5.1.1 原煤与型煤连续吸附曲线规律
        5.1.2 原煤与型煤连续解吸曲线规律
    5.2 连续吸附/解吸原煤与型煤电阻率随瓦斯含量变化规律
        5.2.1 原煤与型煤电阻率随吸附过程变化规律
        5.2.2 原煤与型煤电阻率随解吸过程变化规律
    5.3 原煤与型煤电阻率在连续吸附/解吸过程中变化速率比较
        5.3.1 原煤与型煤在吸附过程中变化速率比较
        5.3.2 原煤与型煤在解吸过程中变化速率比较
    5.4 原煤与型煤电阻率改变的比较
    5.5 本章小结
第六章 不同含水率原煤电阻率变化规律及分析
    6.1 煤体电阻率随含水率变化规律
    6.2 相同含水率煤样的瓦斯含量与电阻率关系
        6.2.1 煤体电阻率随吸附过程变化机理分析
        6.2.2 煤体电阻率随解吸过程变化机理分析
        6.2.3 含水率相同、瓦斯压力不同下煤体电阻率变化结果对比
    6.3 含瓦斯煤的含水率与电阻率关系研究
        6.3.1 含水率不同、瓦斯压力相同条件下吸附过程中电阻率变化对比
        6.3.2 含水率不同、瓦斯压力相同条件下解吸过程中电阻率变化对比
        6.3.3 不同含水率、同一瓦斯压力煤体电阻率变化对比分析
    6.4 干燥与含水煤样电阻率随吸附/解吸过程变化规律对比
        6.4.1 干燥与含水煤样吸附过程中电阻率变化规律
        6.4.2 干燥与含水煤样解吸过程中电阻率变化规律
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文题目及参与科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]煤体吸附-解吸瓦斯变形特征实验研究[J]. 聂百胜,卢红奇,李祥春,李丽,吕长青.  煤炭学报. 2015(04)
[2]煤吸附瓦斯细观特性研究[J]. 周动,冯增朝,赵东,王潞,王雪龙.  煤炭学报. 2015(01)
[3]基于AVO反演技术的煤层含气量预测[J]. 彭苏萍,杜文凤,殷裁云,邹冠贵.  煤炭学报. 2014(09)
[4]Periodic Homogenization for Inner Boundary Conditions with Equi-valued Surfaces:the Unfolding Approach[J]. Doina CIORANESCU,Alain DAMLAMIAN,Tatsien LI.  Chinese Annals of Mathematics（Series B）. 2013(02)
[5]The sensitivity of the array resistivity log to mud filtrate invasion and its primary five-parameter inversion for improved oil water recognition[J]. Deng Shaogui 1 , Sun Qingtao 1 , Li Hu 1 , Huo Ningning 1 and He Xuquan 2 1 School of Geosciences, China University of Petroleum (East China), Shandong 266555, China 2 PetroChina Southwest Oil & GasField Company, Sichuan 610051, China.  Petroleum Science. 2012(03)
[6]晋城无烟煤煤中CH4和CO2运移规律研究[J]. 张松航,唐书恒,万毅,李忠诚,张静平.  中国矿业大学学报. 2012(05)
[7]煤体对瓦斯吸附热的理论研究[J]. 刘志祥,冯增朝.  煤炭学报. 2012(04)
[8]褐煤干燥提质和无粘结剂成型技术的研究现状及进展[J]. 余江龙,Arash Tahmasebi,李先春,韩艳娜,尹丰魁.  洁净煤技术. 2012(02)
[9]不同煤体结构类型煤的导电性质研究[J]. 陈健杰,江林华,张玉贵,张彤.  煤炭科学技术. 2011(07)
[10]基于热力学方法的煤岩吸附变形模型[J]. 周军平,鲜学福,姜永东,谷达圣,王臣.  煤炭学报. 2011(03)

博士论文
[1]构造煤演化与力化学作用[D]. 张玉贵.太原理工大学 2006

硕士论文
[1]受载含瓦斯煤体电性参数的实验研究[D]. 杨耸.河南理工大学 2012



本文编号：3329446