变质程度对突出煤体瓦斯吸附/解吸特性影响研究
发布时间：2021-10-14 14:05
煤体变质程度和孔隙结构是影响瓦斯吸附解吸特性的主要因素。以不同变质程度煤为研究对象,采用实验室试验分析的方法,本文选用辽宁大兴矿（DX）、山西双柳矿（SL）、安徽杨柳矿（YL）、山西寺家庄矿（SJZ）以及安徽卧龙湖矿（WLH）五种不同变质程度煤样,对煤样的孔隙结构进行了定性和定量的分析,从微观层面分析了孔隙结构对煤体瓦斯吸附/解吸特性,探究变质程度对煤与瓦斯突出煤体瓦斯吸附/解吸特性的影响。主要结论如下:（1）利用红外光谱得到五种不同变质程度煤样中含氧官能团主要包括羟基、羧基、羰基和醚键等,含碳官能团主要包括甲基、亚甲基、次甲基、苯环等,其他官能团主要包括氢硫基和二硫键。利用拉曼光谱一级模G、D1峰谱半高宽比反映煤内部有序程度,得到煤样内部有序性排列为SJZ>WLH>SL>YL>DX。（2）利用扫描电镜、压汞、液氮和CO2吸附实验,研究获得煤样孔隙特征和关键参数。DX和WLH煤孔隙以微孔为主,小孔和中孔次之,大孔欠发育;SL煤孔隙以小孔和大孔为主,微孔和中孔次之;YL煤孔隙以小孔和中孔为主,微孔和大孔次之;SJZ煤以微孔和小孔为主,中孔次之...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
014年煤矿重大事故数和死亡人数百分比统计图
.1 主要研究内容(1) 采用红外光谱和拉曼光谱相结合的实验手段，获取五种不同变质程学结构特征（官能团、煤内部有序程度），为分析研究不同变质程度煤附/解吸特性奠定基础。(2) 采用扫描电镜法、压汞法、液氮吸附法和 CO2吸附法相结合的实验手五种不同变质程度煤的孔隙结构特征（孔容、比表面积、孔径分布等）研究不同变质程度煤的瓦斯吸附/解吸特性奠定基础。(3) 对五种不同变质程度煤颗粒煤样进行高压等温吸附试验和解吸实验据，利用经典扩散模型拟合计算得到煤样扩散系数，得到不同变质程度吸附/解吸特性以及与变质程度和孔隙结构之间的关系。.2 技术路线根据本文的研究内容，主要采用实验测试和理论分析等手段进行研究，路线如图 1-2 所示。
图 2-1 取样地点分布图Figure 2-1 Distribution location of coal samples试验煤样的工业分析实验在中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心完成，利用 5E-MAG6600 全自动工业分析仪进行参数测定，粒径为 0.074~0.2mm如图 2-2(a)所示；煤的煤岩显微组分和镜质组最大反射率在中国矿业大学煤层气成藏与过程教育部重点实验室完成，利用德国 ZEISS 公司的显微分光光度计进行参数测定，如图 2-2(b)所示。煤样基础物性参数如表 2-2 所示。(a) 5E-MAG6600 全自动工业分析仪 (b) 显微分光光度计
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤粒多尺度孔隙中瓦斯扩散机理及动扩散系数新模型[J]. 李志强,刘勇,许彦鹏,宋党育. 煤炭学报. 2016(03)
[2]基于动扩散系数新扩散模型的构造煤瓦斯扩散机理[J]. 李志强,王司建,刘彦伟,宋党育,王云刚. 中国矿业大学学报. 2015(05)
[3]高煤级煤岩流变作用的谱学研究[J]. 于立业,琚宜文,李小诗. 光谱学与光谱分析. 2015(04)
[4]基于流变实验和红外光谱检测的高煤级煤流变特征[J]. 于立业,琚宜文,李小诗. 煤炭学报. 2015(02)
[5]激光拉曼光谱技术及其在石化领域的应用[J]. 刘逸,王国清,张兆斌. 石油化工. 2014(10)
[6]拉曼光谱在石墨烯结构表征中的应用[J]. 吴娟霞,徐华,张锦. 化学学报. 2014(03)
[7]煤粒瓦斯解吸扩散规律实验[J]. 聂百胜,杨涛,李祥春,李丽,卢红奇. 中国矿业大学学报. 2013(06)
[8]煤屑瓦斯扩散规律研究[J]. 张飞燕,韩颖. 煤炭学报. 2013(09)
[9]岩浆接触变质煤结构特征的谱学研究[J]. 吴盾,孙若愚,刘桂建,袁自娇. 光谱学与光谱分析. 2013(10)
[10]基于煤粒扩散理论的吸附态瓦斯解吸膨胀能研究[J]. 史广山,魏风清. 安全与环境学报. 2013(04)
博士论文
[1]淮南煤田早二叠纪岩浆接触变质煤纳米级结构研究[D]. 吴盾.中国科学技术大学 2014
[2]煤与瓦斯突出失稳蕴育过程及数值模拟研究[D]. 安丰华.中国矿业大学 2014
[3]煤与瓦斯突出层裂发展机制研究[D]. 郭品坤.中国矿业大学 2014
[4]含瓦斯煤体损伤破坏特征及瓦斯运移规律研究[D]. 孟磊.中国矿业大学（北京） 2013
硕士论文
[1]海石湾井田油页岩特征及防灭火技术研究[D]. 陈明义.中国矿业大学 2014
本文编号：3436307
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
014年煤矿重大事故数和死亡人数百分比统计图
.1 主要研究内容(1) 采用红外光谱和拉曼光谱相结合的实验手段，获取五种不同变质程学结构特征（官能团、煤内部有序程度），为分析研究不同变质程度煤附/解吸特性奠定基础。(2) 采用扫描电镜法、压汞法、液氮吸附法和 CO2吸附法相结合的实验手五种不同变质程度煤的孔隙结构特征（孔容、比表面积、孔径分布等）研究不同变质程度煤的瓦斯吸附/解吸特性奠定基础。(3) 对五种不同变质程度煤颗粒煤样进行高压等温吸附试验和解吸实验据，利用经典扩散模型拟合计算得到煤样扩散系数，得到不同变质程度吸附/解吸特性以及与变质程度和孔隙结构之间的关系。.2 技术路线根据本文的研究内容，主要采用实验测试和理论分析等手段进行研究，路线如图 1-2 所示。
图 2-1 取样地点分布图Figure 2-1 Distribution location of coal samples试验煤样的工业分析实验在中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心完成，利用 5E-MAG6600 全自动工业分析仪进行参数测定，粒径为 0.074~0.2mm如图 2-2(a)所示；煤的煤岩显微组分和镜质组最大反射率在中国矿业大学煤层气成藏与过程教育部重点实验室完成，利用德国 ZEISS 公司的显微分光光度计进行参数测定，如图 2-2(b)所示。煤样基础物性参数如表 2-2 所示。(a) 5E-MAG6600 全自动工业分析仪 (b) 显微分光光度计
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤粒多尺度孔隙中瓦斯扩散机理及动扩散系数新模型[J]. 李志强,刘勇,许彦鹏,宋党育. 煤炭学报. 2016(03)
[2]基于动扩散系数新扩散模型的构造煤瓦斯扩散机理[J]. 李志强,王司建,刘彦伟,宋党育,王云刚. 中国矿业大学学报. 2015(05)
[3]高煤级煤岩流变作用的谱学研究[J]. 于立业,琚宜文,李小诗. 光谱学与光谱分析. 2015(04)
[4]基于流变实验和红外光谱检测的高煤级煤流变特征[J]. 于立业,琚宜文,李小诗. 煤炭学报. 2015(02)
[5]激光拉曼光谱技术及其在石化领域的应用[J]. 刘逸,王国清,张兆斌. 石油化工. 2014(10)
[6]拉曼光谱在石墨烯结构表征中的应用[J]. 吴娟霞,徐华,张锦. 化学学报. 2014(03)
[7]煤粒瓦斯解吸扩散规律实验[J]. 聂百胜,杨涛,李祥春,李丽,卢红奇. 中国矿业大学学报. 2013(06)
[8]煤屑瓦斯扩散规律研究[J]. 张飞燕,韩颖. 煤炭学报. 2013(09)
[9]岩浆接触变质煤结构特征的谱学研究[J]. 吴盾,孙若愚,刘桂建,袁自娇. 光谱学与光谱分析. 2013(10)
[10]基于煤粒扩散理论的吸附态瓦斯解吸膨胀能研究[J]. 史广山,魏风清. 安全与环境学报. 2013(04)
博士论文
[1]淮南煤田早二叠纪岩浆接触变质煤纳米级结构研究[D]. 吴盾.中国科学技术大学 2014
[2]煤与瓦斯突出失稳蕴育过程及数值模拟研究[D]. 安丰华.中国矿业大学 2014
[3]煤与瓦斯突出层裂发展机制研究[D]. 郭品坤.中国矿业大学 2014
[4]含瓦斯煤体损伤破坏特征及瓦斯运移规律研究[D]. 孟磊.中国矿业大学（北京） 2013
硕士论文
[1]海石湾井田油页岩特征及防灭火技术研究[D]. 陈明义.中国矿业大学 2014
本文编号：3436307
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3436307.html
