当前位置:主页 > 科技论文 > 矿业工程论文 >

潞安矿区3~#煤层构造煤孔隙结构与瓦斯解吸特性研究

发布时间:2018-05-04 12:24

  本文选题:构造煤 + 孔隙结构 ; 参考:《煤炭科学研究总院》2016年硕士论文


【摘要】:由于受应力作用,构造煤孔隙结构复杂、渗透性差、强度低,易造成瓦斯异常涌出和突出灾害。本文以微观观测和流体侵入相结合的手段,从孔容、比表面积及单位孔容的比表面积(相对比表面积)方面对孔隙结构进行了深入研究;并在实验测试基础上对煤的吸附解吸特性进行了对比研究,探讨了孔隙结构与解吸特性的相关性,根据研究结果,提出了构造煤孔隙结构与解吸特性线性关系。研究成果主要有以下几个部分:(1)论文采用扫描电镜(SEM)法对潞安矿区3#煤层构造煤及原生煤进行了微观观测,定量分析了SEM扫描图片中孔隙密度,结果表明:1千、5千和1万倍率扫描图片中构造煤孔隙密度约为原生煤的1.25、1.57、1.75倍。采用压汞法和低温氮吸附法测试了潞安矿区3#煤层构造煤孔隙结构参数,结果表明:微孔和过渡孔体积占孔容的主要部分,构造煤孔容约为原生煤的1.46倍,构造煤比表面积约为原生煤的1.2倍。相对比表面积约为原生煤的1.19倍。(2)实验室开展了高压等温吸附实验,发现构造煤瓦斯吸附量约为原生煤的1.16倍;利用吸附-解吸装置测定了构造煤和原生煤在不同吸附平衡压力下瓦斯初期解吸规律及120min内的解吸量,在0.5MPa、1.5MPa、2.5MPa三种吸附平衡压力下,构造煤解吸量平均值分别为原生煤的1.06、1.15、1.17倍;第1min、 3-5min内解吸量分别为原生煤的1.47、1.14倍。(3)分析了孔隙结构与解吸特性的相关性,发现瓦斯吸附量、解吸量随相对比表面积增大而增大,具有较好的线性相关性;原生煤相关度高于构造煤,压力越大,相关度越高。(4)在潞安矿区郭庄矿、高河矿现场测试了3#煤层构造煤和原生煤在第1min内和第3-5min内的瓦斯解吸量,通过实测数据发现郭庄矿、高河矿构造煤在两段时间内的平均解吸量相对原生煤高48.6%和15.9%,47.61%和14.36%。与实验室解吸规律保持较好的一致性。
[Abstract]:Because of the stress, the pore structure of structural coal is complex, the permeability is poor, and the strength is low, which can easily cause abnormal gas emission and outburst disaster. In this paper, the pore structure is studied from the aspects of pore volume, specific surface area and specific surface area per unit pore volume (relative specific surface area) by means of micro observation and fluid intrusion. On the basis of experimental tests, the adsorption and desorption characteristics of coal were compared and studied, and the correlation between pore structure and desorption characteristics was discussed. Based on the results, the linear relationship between pore structure and desorption characteristics of structural coal was proposed. The main research results are as follows: (1) the microscopic observation of structural coal and primary coal in coal seam of Lu'an mining area was carried out by using scanning electron microscope (SEM) method, and the pore density in scanning image of SEM was quantitatively analyzed. The results show that the pore density of tectonic coal is about 1.251.57 times as much as that of primary coal. The pore structure parameters of structural coal in coal seam in Luan mining area were measured by mercury injection method and low temperature nitrogen adsorption method. The results showed that the volume of micropore and transition pore occupied the main part of pore volume, and the pore volume of tectonic coal was about 1.46 times of that of primary coal. The specific surface area of tectonic coal is about 1.2 times of that of primary coal. The relative specific surface area is about 1.19 times as high as that of the primary coal.) the isothermal adsorption experiment at high pressure has been carried out in the laboratory. It is found that the gas adsorption capacity of the tectonic coal is about 1.16 times that of the original coal. The initial desorption law of gas and the desorption amount in 120min of the structural coal and the primary coal under different adsorption equilibrium pressures were measured by means of adsorption-desorption apparatus. Under the three kinds of adsorption equilibrium pressure of 0.5 MPA, 1.5 MPA and 2.5 MPA, the average desorption capacity of the tectonic coal was 1.06 ~ 1.15 ~ 1.17 times as high as that of the original coal, respectively. In the first minute, the desorption amount in 3-5min was 1.47% 1.14 times as high as that of the primary coal. The correlation between the pore structure and desorption characteristics was analyzed. It was found that the gas adsorption capacity and desorption capacity increased with the increase of the relative specific surface area and had a good linear correlation. The correlation degree of the primary coal is higher than that of the tectonic coal, and the pressure is higher, the correlation is higher. 4) in Guozhuang Mine, Lu'an Mining area, the gas desorption capacity of the structural coal and the primary coal in the coal seam in the 1min and the 3-5min are tested in the field of Gaohe Coal Mine. The average desorption capacity of tectonic coal in Gaohe Mine in two periods is 48.6% higher than that of primary coal, and 47.61% and 14.36% higher than that of primary coal. It is consistent with the desorption law in laboratory.
【学位授予单位】:煤炭科学研究总院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TD712

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 程秀秀,黄瀛华,任德庆;煤焦的孔隙结构及其与气化的关系[J];燃料化学学报;1987年03期

2 CepzeebB.П;邵素华;;碳纤维材料活化过程中孔隙结构的发展[J];新型碳材料;1991年01期

3 张占涛,王黎,张睿,张丽;煤的孔隙结构与反应性关系的研究进展[J];煤炭转化;2005年04期

4 承秋泉;王强;陈宏宇;陈伟钧;;一种新型的孔隙结构仪[J];石油仪器;2006年04期

5 殷艳玲;;孔隙结构分形维数测试与应用研究进展[J];内蒙古石油化工;2008年09期

6 周南翔;石勇;王寿庆;;油层孔隙结构分析的模糊数学方法[J];石油勘探与开发;1984年05期

7 于淑华,李身扬,张建春;几种粘土的孔隙结构与催化活性的研究[J];应用化学;1987年01期

8 孟巧荣;赵阳升;胡耀青;冯增朝;于艳梅;;焦煤孔隙结构形态的实验研究[J];煤炭学报;2011年03期

9 陈亮;谭凯旋;刘江;曾晟;;新疆某砂岩铀矿含矿层孔隙结构的分形特征[J];中山大学学报(自然科学版);2012年06期

10 杨永良;李增华;季淮君;彭英健;刘震;;煤中可溶有机质对煤的孔隙结构及甲烷吸附特性影响[J];燃料化学学报;2013年04期

相关会议论文 前10条

1 王桂莲;李德建;何满潮;杨国兴;台启民;;岩石吸水特性及其孔隙结构变化研究[A];中国软岩工程与深部灾害控制研究进展——第四届深部岩体力学与工程灾害控制学术研讨会暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年

2 王中言;方华;白武明;;砂岩孔隙结构的图象分析及其物理意义[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年

3 陈红宇;范明;陈伟钧;;压汞法、气体吸附法联合测定岩石的孔隙结构[A];第十届全国有机地球化学学术会议论文摘要汇编[C];2005年

4 张元中;孟英峰;;非均质多孔介质孔隙结构与声波速度的关系[A];1998年中国地球物理学会第十四届学术年会论文集[C];1998年

5 张建华;张金喜;刘英;;不同含气量的混凝土孔隙结构研究[A];中国公路学会2005年学术年会论文集(上)[C];2005年

6 孙蔷;张向倩;陆安慧;;核壳限域空间内纳米炭球孔隙结构的调控[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第33分会:纳米材料合成与组装[C];2014年

7 唐刚;晏信飞;杨志芳;曹宏;;致密砂岩孔隙结构CT成像及等效速度预测[A];中国地球物理2013——第二十三专题论文集[C];2013年

8 张璨;郭德勇;;构造煤的孔隙结构及对CH_4的吸附性研究[A];瓦斯地质研究进展2013[C];2013年

9 郝耐;王永亮;毛灵涛;刘庆;;基于压汞法的煤岩孔隙结构实验研究与分形特性分析[A];北京力学会第19届学术年会论文集[C];2013年

10 肖立志;朱国钦;高守双;金振武;;核磁共振新技术在岩芯分析中的应用[A];1994年中国地球物理学会第十届学术年会论文集[C];1994年

相关博士学位论文 前10条

1 斯春松;准噶尔盆地西北缘中二叠统一下三叠统扇三角洲砂砾岩储层孔隙结构表征及成因机制[D];中国地质大学;2014年

2 季淮君;可溶有机质对煤层瓦斯储运特性影响机理研究[D];中国矿业大学;2015年

3 张静平;腐泥型有机质孔隙结构及吸附特征研究[D];中国地质大学(北京);2012年

4 郑江韬;低渗透岩石的应力敏感性与孔隙结构三维重构研究[D];中国矿业大学(北京);2016年

5 方宁;铝用炭阳极孔隙结构及成型裂纹形成机制研究[D];北京科技大学;2016年

6 李想;铝用碳阴极孔隙结构及钠渗透—膨胀—蠕变过程研究[D];北京科技大学;2015年

7 李景岩;杏南开发区储层微观孔隙结构研究及应用[D];中国海洋大学;2012年

8 殷艳玲;低渗透砂岩油藏孔隙结构及水驱油效率研究[D];中国地质大学(北京);2010年

9 任晓娟;低渗砂岩储层孔隙结构与流体微观渗流特征研究[D];西北大学;2006年

10 李伟;PIP工艺制备C_f/SiC复合材料孔隙结构及其传热传质特性研究[D];国防科学技术大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 孙经伟;农业恢复措施对黑土母质发育的新成土土壤结构性质的影响[D];中国农业科学院;2015年

2 张憧;低渗透煤层孔隙结构的分形特征及力学性质研究[D];西安科技大学;2015年

3 吴树海;透气钢的制备及性能分析[D];华侨大学;2016年

4 张秋生;低—中阶煤及煤系泥页岩吸附性及其影响因素[D];中国矿业大学;2016年

5 王治洋;超临界CO_2与煤流固耦合的煤岩物性演变及其机理[D];中国矿业大学;2016年

6 魏远;潞安矿区3~#煤层构造煤孔隙结构与瓦斯解吸特性研究[D];煤炭科学研究总院;2016年

7 王合明;多孔介质孔隙结构的分形特征和网络模型研究[D];大连理工大学;2013年

8 张淑婷;D油田P油层孔隙结构类型及特征研究[D];燕山大学;2014年

9 于华伟;单颗粒煤孔隙结构的数值模拟研究[D];内蒙古科技大学;2014年

10 张晓辉;韩城矿区构造煤孔隙结构多尺度下的精细表征[D];太原理工大学;2014年



本文编号:1843052

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/1843052.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户53c0d***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com