潘三矿11-2煤甲烷吸附/解吸特征研究

发布时间：2024-01-19 08:41

　　煤层瓦斯气体是一种很清洁的自然资源,但同时也是一种煤矿生产过程中的有害气体。我国煤炭资源丰富,煤层瓦斯资源潜力很大,同时瓦斯也造成了我国煤矿灾害事故频发。煤层中的瓦斯气主要以吸附态存在于煤的微孔隙壁表面上,但同时还会以游离自由态以及溶解态赋存于煤岩中。通过实验研究初始压力、温度以及煤粉粒度对于煤吸附/解吸甲烷影响规律对于掌握煤层瓦斯的吸附/解吸机理及特性、煤层气开采、矿井瓦斯灾害防治均有重要的作用。本文利用3H-2000PH高压气体吸附仪及恒温水浴装置为实验平台,对淮南矿业集团潘三矿11-2煤样进行不同压力、温度、粒度下的甲烷吸附/解吸实验研究,研究结果表明:不同压力、温度、粒度下煤样吸附甲烷实验结果均符合朗格缪尔方程曲线;同一温度下,甲烷吸附量随着压力的增大而增加,但当甲烷压力增加到一定程度后,甲烷吸附量增加的速率逐渐平缓;降压可以促进甲烷解吸,解吸过程滞后于吸附。不同温度区间,吸附规律不同,40℃-60℃温度区间对甲烷吸附影响最大;在温度-压力综合作用下时,甲烷吸附量随着温度的升高而减小,随着压力的增大,温度对于甲烷吸附的影响逐渐增大;所有温度下的煤样吸附解吸甲烷曲线均不重合,解吸...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文研究的目的与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的
        1.1.3 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 压力对煤吸附解吸甲烷的影响
        1.2.2 温度对煤吸附解吸甲烷的影响
        1.2.3 粒度对煤吸附解吸甲烷的影响
    1.3 主要存在的问题
    1.4 研究方法及技术路线
2 甲烷吸附解吸理论及其影响因素
    2.1 煤吸附甲烷的本质及机理
        2.1.1 煤吸附甲烷的本质
        2.1.2 煤吸附甲烷机理
        2.1.3 煤吸附甲烷模型适用性分析
    2.2 甲烷解吸理论
        2.2.1 甲烷解吸机理及其分类
        2.2.2 吸附甲烷解吸的条件
    2.3 甲烷吸附/解吸影响因素
    2.4 本章小结
3 温度和压力对煤吸附/解吸甲烷规律研究
    3.1 实验仪器
        3.1.1 仪器简介
        3.1.2 设备原理及结构
    3.2 实验样品
        3.2.1 煤样采集
        3.2.2 煤样制备
    3.3 实验过程
        3.3.1 实验原理
        3.3.2 实验前准备
        3.3.3 气密性测试
        3.3.4 样品脱气处理
        3.3.5 样品管死体积测定
    3.4 不同压力下煤对甲烷等温吸附/解吸规律研究
        3.4.1 不同压力下的等温吸附实验结果及分析
        3.4.2 Langmuir等温线
        3.4.3 不同压力下的等温解吸实验结果及分析
    3.5 不同压力不同温度下煤对甲烷吸附/解吸规律研究
        3.5.1 不同压力-温度条件下煤样对甲烷吸附实验结果分析
        3.5.2 温度对吸附常数a、b值的影响
        3.5.3 不同压力-温度条件下煤样中甲烷解吸实验结果分析
    3.6 本章小结
4 不同粒度下的煤对甲烷等温吸附/解吸规律研究
    4.1 不同粒度的煤样等温吸附实验结果分析
    4.2 不同粒度煤样对吸附常数a、b值的影响测定
    4.3 不同粒度的煤样中甲烷等温解吸实验结果分析
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果



本文编号：3879984