柱状煤样与颗粒煤样瓦斯解吸特性对比实验研究

发布时间：2021-12-22 07:56

　　煤体瓦斯解吸特性对选取最佳的煤层瓦斯含量测试方法、准确预测瓦斯涌出量以及有效预防煤与瓦斯突出意义重大。本文以四个矿区不同变质程度的柱状煤样与颗粒煤样为研究对象,采用理论分析与实验室测试相结合的方法,对柱状煤样与颗粒煤样在累计瓦斯解吸量以及解吸速度两方面进行对比分析,找出它们的异同,并结合压汞法与核磁共振技术对其孔裂隙进行研究,揭示造成差异的原因所在。本次实验,充分考虑了变质程度、吸附平衡压力以及粒级因素对实验结果的影响,结合相关理论对上述特性规律进行分析总结。研究发现,无论煤样变质程度如何,同一吸附平衡压力下,累计瓦斯解吸量、解吸速度都与粒级成反比,粒级越小,单位时间解吸量就越大,解吸速度也越快,解吸量和解吸速度表现出明显的粒级效应,且0.5-1mm与1-3mm两个粒级的煤样接近极限粒度;在相同的吸附平衡压力下,不同变质程度的等粒度的煤样,除低阶煤外,其余三种变质程度的煤样累计瓦斯解吸量、解吸速度与其变质程度呈正相关,低阶煤比其他变质程度煤样解吸初期衰减速度更快,更先解吸完全;分别利用两大经验公式对实测解吸的96组数据拟合分析,获知WYM、PSM、JM柱状煤与颗粒煤以及CYM粒煤用幂函... 

【文章来源】：河南理工大学河南省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

煤体解吸与突出关系

的创新点：揭示不同条件下（相同/不同吸附平衡压力，不同变质程度）柱状煤样与的瓦斯解吸特征；揭示颗粒煤样累计瓦斯解吸量、解吸速度与柱状煤样的异同点，并结合核磁共振技术探究其差异原因。术路线验的技术路线如图 1-2 所示。

前人搭建平台相比，此平台操作简单，能够同时满足柱状煤和粒煤验需求。其试验系统管路较短，减少了死空间体积，提高了模拟实，为本实验煤样解吸特性对比提供了有力保障。本章主要介绍该实以及实验煤样的制备。平台结构与功能验平台结构本文研究需要，在以《煤的高压等温吸附试验方法 容量法》（GB/T）[ 66 ]、《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》（GB/T23250-200烷吸附量测定方法 高压容量法》（MT/T752 1997）、《钻屑瓦斯方法》（AQ/T1065 2008）[67]等这些国家标准和行业标准的基础上装了一套实验平台。该实验平台主要装置有：高韧性的 304 不锈钢罐、高纯度甲烷钢瓶、高纯度氦气钢瓶、超级恒温水浴箱、真空泵吸仪等。实验原理如图 2-1 所示，实验平台装置实物如图 2-2 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]柱状煤芯瓦斯扩散模型与扩散特征实验研究[J]. 李志强,成墙,刘彦伟,段正鹏,宋党育.  中国矿业大学学报. 2017(05)
[2]构造煤与原生结构煤孔隙特征及瓦斯解吸规律试验[J]. 王振洋,程远平.  煤炭科学技术. 2017(03)
[3]自吸水分对煤中瓦斯解吸的综合影响[J]. 吴家浩,王兆丰,苏伟伟,陈金生.  煤田地质与勘探. 2017(01)
[4]煤体孔隙结构分形特征对瓦斯解吸规律的影响研究[J]. 王翠霞,李树刚.  西安科技大学学报. 2016(03)
[5]新疆阜康矿区煤层孔隙结构特征的氮吸附实验研究[J]. 林海飞,程博,李树刚,曾强,张雪涛,成连华.  西安科技大学学报. 2015(06)
[6]水分对煤体瓦斯解吸扩散的影响[J]. 聂百胜,柳先锋,郭建华,朱飞飞.  中国矿业大学学报. 2015(05)
[7]粒度对长焰煤瓦斯放散规律的影响研究[J]. 楚超良,刘彦伟,牛国良.  煤矿安全. 2015(04)
[8]不同粒径煤样常压与带压解吸对比实验研究[J]. 葛燕燕,秦勇,傅雪海,罗斌,孙红明.  中国矿业大学学报. 2015(04)
[9]粒度对软硬煤粒瓦斯解吸扩散差异性的影响[J]. 刘彦伟,刘明举.  煤炭学报. 2015(03)
[10]井下瓦斯含量直接法测定关键技术研究[J]. 张淑同.  采矿与安全工程学报. 2014(02)

博士论文
[1]煤体甲烷吸附解吸机理研究[D]. 杨华平.西安科技大学 2014
[2]外加水分对煤的瓦斯解吸动力学特性影响研究[D]. 陈向军.中国矿业大学 2013
[3]煤体瓦斯吸附解吸过程热效应实验研究[D]. 刘纪坤.中国矿业大学(北京) 2012
[4]水—热耦合作用下煤体瓦斯的吸附解吸机理研究[D]. 赵东.太原理工大学 2012

硕士论文
[1]焦煤瓦斯吸附解吸块度效应及其电化学作用效果研究[D]. 李恒.太原理工大学 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



本文编号：3546044