N 2 -O 2 混合气体对煤层瓦斯吸附—解吸影响效应研究

发布时间：2021-10-16 16:22

　　本文从煤矿安全角度和井下注气置换CH₄效果出发，根据高压容量法，通过实验室对制备煤样进行吸附-解吸实验和注气置换煤中CH₄实验，研究了煤对单组分CH₄、N₂、O₂和N₂-O₂混合气体的吸附-解吸规律以及注气置换煤中CH₄规律。阳泉石港煤矿15号煤对单组分气体CH₄、N₂和O₂的吸附-解吸实验表明，煤对吸附CH₄能力强于吸附N₂，吸附N₂能力强于吸附O₂。通过煤对不同浓度配比的N₂-O₂混合气体的吸附-解吸实验，得出煤对N₂-O₂混合气体的吸附能力随N₂浓度的提高而增强，混合气体中随着O₂浓度的提高，煤对O₂的吸... 

【文章来源】：河南理工大学河南省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 煤对气体吸附-解吸特性的国内外研究现状
        1.2.1 煤对气体吸附模型研究
        1.2.2 煤对单组分气体的吸附-解吸特性研究现状
        1.2.3 煤对多组分气体的吸附-解吸特性研究现状
    1.3 主要研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 本文的研究特色与创新
2.实验准备
    2.1 实验设备
        2.1.1 主体实验设备
        2.1.2 辅助设备
    2.2 管路装置标准体积的测定
        2.2.1 公用管路标准体积 Vp测定
        2.2.2 充气罐 1 的标准体积 Vr1测定
        2.2.3 充气罐 2 的标准体积 Vr2测定
        2.2.4 吸附罐标准体积 Vs的测定
        2.2.5 实验装置的技术参数
    2.3 吸附罐剩余体积测定
        2.3.1 直接法
        2.3.2 间接法
    2.4 实验样品
        2.4.1 实验样品制备
        2.4.2 煤样的工业分析
        2.4.3 煤样的真/视相对密度测定
        2.4.4 煤的孔隙特征
    2.5 本章小结
3.煤对单组分气体吸附-解吸特性实验研究
    3.1 煤对单组分气体吸附-解吸实验
        3.1.1 设备气密性检查
        3.1.2 等温吸附实验
        3.1.3 等温解吸实验
    3.2 实验数据处理
        3.2.1 压缩因子的确定
        3.2.2 参数计算
    3.3 煤对单组分气体的吸附-解吸规律
        3.3.1 吸附-解吸实验结果
        3.3.2 煤对 CH_4的吸附-解吸规律
        3.3.3 煤对 N_2的吸附-解吸规律
        3.3.4 煤对 O_2的吸附-解吸规律
    3.4 煤对单组分气体吸附-解吸特性对比分析
    3.5 本章小结
4.煤对 N_2-O_2混合气体的吸附-解吸特性实验研究
    4.1 混合气体来源
        4.1.1 计算机自动配气系统结构简介
        4.1.2 计算机自动配气系统工作原理
        4.1.3 计算机自动配气系统操作步骤
        4.1.4 配气原则
    4.2 煤对 N_2-O_2混合气体的吸附-解吸实验
        4.2.1 设备气密性检查
        4.2.2 等温吸附实验
        4.2.3 等温解吸实验
    4.3 实验数据处理
        4.3.1 压缩因子的确定
        4.3.2 参数计算
    4.4 煤对 N_2-O_2混合气体的吸附-解吸规律
        4.4.1 吸附-解吸实验结果
        4.4.2 吸附-解吸规律
    4.5 本章小结
5.N_2-O_2混合气体置换解吸煤层 CH_4影响效应研究
    5.1 注入 N_2-O_2混合气体的置换解吸 CH_4的实验
        5.1.1 设备气密性检查
        5.1.2 置换解吸实验方法
    5.2 实验数据处理
        5.2.1 压缩因子的确定
        5.2.2 参数计算
        5.2.3 置换解吸实验结果
    5.3 N_2-O_2混合气体置换解吸煤层 CH_4规律
    5.4 合理浓度配比的 N_2-O_2混合气体分析
        5.4.1 注入不同浓度配比 N_2-O_2混合气体置换解吸煤中 CH_4规律
        5.4.2 残留 O_2含量分析
    5.5 本章小结
6.结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于吸附势理论的煤对N2吸附特性的研究[J]. 杨宏民,于保种,王兆丰.  煤矿安全. 2010(04)
[2]煤对气体吸附特征的研究现状及应用前景展望[J]. 杨宏民,任子阳,王兆丰.  煤. 2009(08)
[3]煤低温阶段吸氧特性的研究[J]. 戚绪尧,王德明,仲晓星,李大伟.  煤炭科学技术. 2008(03)
[4]CO2对低温煤物理吸附氧过程的实验研究[J]. 王兰云,蒋曙光,吴征艳,邵昊,秦俊辉.  矿业快报. 2008(02)
[5]无烟煤对甲烷等温吸附解吸特性实验研究[J]. 马东民,温兴宏.  煤田地质与勘探. 2007(02)
[6]锡槽保护气体转子流量计的示值修正和量程选择及其在900t/d工程中的应用[J]. 李艳云,吴亚丽,姚尚林,王翔宇.  玻璃. 2007(01)
[7]煤的吸附特征及煤中孔隙的分布规律[J]. 张占存.  煤矿安全. 2006(09)
[8]中国煤矿瓦斯治理现状与对策[J]. 宋元明.  中国煤炭. 2005(12)
[9]煤储层吸附特征研究现状及展望[J]. 张晓东,秦勇,桑树勋.  中国煤田地质. 2005(01)
[10]高压下煤对CH4/CO2二元气体吸附等温线的研究[J]. 于洪观,范维唐,孙茂远,叶建平.  煤炭转化. 2005(01)

博士论文
[1]井下注气驱替煤层甲烷机理及规律研究[D]. 杨宏民.河南理工大学 2010

硕士论文
[1]阳泉无烟煤对N2-CH4二元气体的吸附—解吸特性研究[D]. 于宝种.河南理工大学 2010



本文编号：3440128