余吾矿构造煤吸附动力学特性

发布时间：2024-05-18 01:34

　　针对构造煤瓦斯吸附动力学特性,以山西潞安余吾煤矿为工程背景,选取了4种不同破坏类型的构造煤样,进行了压汞测试和瓦斯等温吸附实验,获得了煤体孔隙分布特征和瓦斯吸附动力学曲线,并分析了吸附压力、吸附量及吸附速率随时间的变化规律。研究结果表明:吸附压力随吸附时长的增加而不断降低,在吸附开始的前20 min内压力急剧降低,降幅高达60%以上;随吸附时长的增加,各煤样瓦斯吸附量经历了先急剧增大再缓慢增加最后达到平衡的非线性变化过程;吸附速率曲线表明,随煤体破坏程度的增加,瓦斯吸附速率逐渐增大,吸附性增强。不同破坏类型构造煤孔隙分布差异显著,进而影响瓦斯吸附动力学特性,在煤矿瓦斯治理和煤层气开发中应予以考虑。

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【部分图文】：

图1吸附压力变化曲线

各构造煤吸附压力变化曲线如图1。各煤样的初始压力相同，均为3.0MPa左右，吸附平衡压力分别为0.23、0.55、0.61、0.72MPa。从图1可以看出，随吸附时长的增加，各煤样的吸附压力均在不断降低；且在吸附开始前20min内压力急剧降低，降幅高达60%以上，煤样在该阶....

图2相同初始压力下吸附量变化

相同初始压力下吸附量变化如图2。由图2可知，随吸附时长的增加，各煤样瓦斯吸附量经历了先急剧增大再缓慢增加最后达到平衡的非线性变化过程。与图1的变化类似，吸附量急剧增加阶段也是集中在吸附开始的20min内。1200min后，煤体瓦斯吸附量基本不再随时间变化，此吸附量被称为拟饱....

图3构造煤拟饱和吸附量变化

图2相同初始压力下吸附量变化为进一步分析各构造煤之间的吸附差异性，绘制了各煤样拟饱和吸附量变化图，构造煤拟饱和吸附量变化如图3。由图3可知，YW1煤样的拟饱和吸附量最大，高达32.8mL/g,YW4煤样的最小，二者相差26%。由于煤样YW1～YW4分别对应的是糜棱煤、碎粒煤....

图4构造煤吸附速率变化曲线

由图2可知，煤体瓦斯吸附量在开始20min内变化最为剧烈，因而需要对前20min的吸附速率进行着重分析。各构造煤瓦斯吸附速率变化曲线如图4。由图4可知，随吸附时长的增加，吸附速率呈指数衰减，当吸附时长超过10min后，吸附速率趋于平稳。在任意时刻，糜棱煤（YW1）的吸附速率....

本文编号：3976258