基于阻抗法煤体中瓦斯水合动力学研究

发布时间：2018-08-25 13:02

【摘要】：为探寻水合物技术在瓦斯突出防治方向上的应用工艺,利用瓦斯水合固化过程阻抗特性监测实验装置,研究4组不同煤体孔隙裂隙分布对瓦斯水合过程的影响,获取了煤体中瓦斯水合过程阻抗曲线,计算了瓦斯水合物生长速率与含气量。结果表明:实验釜上层位阻值增大,中层位与下层位阻值减小,瓦斯水合物集中在实验釜上层位与中层位形成;相同热力学条件下4组体系中瓦斯水合物生长速率分别为0.180,0.083,1.747,0.448 cm~3/min,水合物含气率分别为1.9×10~(-3),6.3×10~(-3),2.1×10~(-3),1.6×10~(-3)mol/cm~3,说明孔隙裂隙较发育煤体中瓦斯水合速率较快,所形成水合物具有较高的含气量。不同孔隙裂隙煤体中单位体积瓦斯水合物含气量不同,孔隙裂隙较发育煤体中瓦斯水合物形成量较大,基于准均匀占据理论,孔隙裂隙较发育煤体中瓦斯水合物所含空晶笼较多。
[Abstract]:In order to explore the application technology of hydrate technology in the prevention and cure of gas outburst, the influence of pore fissure distribution in four groups of coal bodies on gas hydration process was studied by using an experimental apparatus for monitoring the impedance characteristics of gas hydration curing process. The impedance curves of gas hydration in coal are obtained, and the gas hydrate growth rate and gas content are calculated. The results show that the upper layer resistance increases, the middle and lower layer resistance decreases, and the gas hydrate is formed in the upper and middle layers of the experimental kettle. Under the same thermodynamic conditions, the gas hydrate growth rate in the four groups of systems is 0.180 0 / 0.083 / 1.7470.48 cm~3/min, respectively. The gas holdup of the gas hydrate is 1. 3 脳 10 ~ (-3) and 1. 6 脳 10 ~ (-3) mol/cm~3, respectively. The results show that the gas hydration rate of the pore fissure is faster than that of the developed coal body, and the gas hydrate formed by the gas hydrate is higher than that of the developed coal body. The gas content per unit volume of gas hydrate in different pore fissure coal bodies is different. The gas hydrate formation amount in pore fissure coal body is larger than that in developed coal body, which is based on the theory of quasi-homogeneous occupation. The void cages of gas hydrates in coal bodies are more than those in developed coal bodies.
【作者单位】： 黑龙江科技大学安全工程学院;哈尔滨理工大学材料学院;瓦斯等烃气输运管网安全基础研究国家级专业中心实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51404102,51334005) 2016年安全生产重大事故防治关键技术科技项目(heilongjiang-0002-2016AQ)
【分类号】：TD712

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本文编号：2202958