可控源微波场强化煤体瓦斯解吸扩散的机理研究

发布时间：2018-04-27 06:12

  本文选题：可控源微波场 + 瓦斯　； 参考：《中国矿业大学学报》2017年03期

【摘要】：为了探索可控源微波场强化煤体瓦斯解吸扩散的机理,采用自主研制的可控源微波场作用下煤岩瓦斯解吸实验装置和扫描电子显微镜研究了微波场对煤体的甲烷解吸扩散特性、温度与表面结构形态的影响规律,分析了微波场对煤体的电磁辐射热效应和损伤效应.结果表明:微波在煤体的传播过程中会产生功率损耗,将电磁能转化为煤体的热能,使煤体温度升高并呈现出先快速上升、后保持大致线性增长的特征;微波场对煤体的穿透与选择性吸收的特性,改变了煤体的表面结构形态,使煤体出现诸如失水收缩、矿物界面剥离和碎裂、裂隙张开、形成孔洞等破坏形式.可控源微波场对煤体的电磁辐射热效应与损伤效应的共同作用,使煤体吸附瓦斯的能力降低、甲烷气体分子动能增加、煤体的瓦斯扩散通道更通畅,从而提高了煤体的瓦斯解吸与扩散能力.
[Abstract]:In order to explore the mechanism of gas desorption and diffusion of coal body enhanced by microwave field of controllable source, the methane desorption and diffusion characteristics of coal body by microwave field were studied by using a self-developed experimental apparatus for gas desorption of coal and rock under the action of controlled source microwave field and scanning electron microscope (SEM). The effects of temperature and surface structure on the thermal effect and damage effect of microwave field on coal body are analyzed. The results show that the microwave will cause power loss in the process of coal body propagation. The electromagnetic energy will be converted into the thermal energy of the coal body, and the temperature of the coal body will rise rapidly first, and then keep the characteristic of approximately linear increase. The characteristics of microwave field penetration and selective absorption of coal body change the surface structure of coal body and make the coal body appear such as shrinkage of water mineral interface peeling and fragmentation crack opening and formation of holes and other forms of destruction. The combined effect of microwave field of controllable source on the thermal effect of electromagnetic radiation and damage effect of coal body reduces the ability of coal body to adsorb gas, increases the molecular kinetic energy of methane gas, and makes the gas diffusion channel of coal body more open. Thus, the ability of gas desorption and diffusion of coal is improved.
【作者单位】： 中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室;中国矿业大学矿业工程学院;中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51104155) 江苏省自然科学基金项目(BK20141131) 江苏高校优势学科建设工程资助项目(SZBF2011-6-B35)
【分类号】：TD712.3

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：1809524