基于ISO6358标准的初始释放瓦斯膨胀能测定方法研究

发布时间：2017-09-12 06:18

  本文关键词：基于ISO6358标准的初始释放瓦斯膨胀能测定方法研究

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【摘要】：初始释放瓦斯膨胀能在煤与瓦斯突出危险性鉴定与预测中是一个非常重要的指标,其准确性已经得到大量工程实践的检验。初始释放瓦斯膨胀能的测定方法和原理已经很完善,但是其中还存在一定的问题,渐缩形喷口的有效截面积并不是一个定值,它和气体的流动状态有关,但是原先却使用临界状态下的有效截面积S值计算整个气体流动过程中的膨胀能。本文在分析前人对初始释放瓦斯膨胀能测定方法研究的基础上,结合空气动力学的相关原理,引入声速流导和临界压力比两个流量特性参数来计算气体的质量流量,在考虑摩阻的情况下使用速度系数对原先的速度公式进行修正。根据国际标准ISO6358建立了渐缩形喷口流量特性参数测定平台,流量特性参数测定的实验结果表明,氮气的声速流导为5.6974×10~(-9) m~3/(s·Pa),二氧化碳的声速流导为4.4423×10~(-9) m~3/(s·Pa),氮气的声速流导比二氧化碳的大;氮气的临界压力比为0.491,二氧化碳的临界压力比为0.506,氮气的临界压力比比二氧化碳的小。利用初始释放瓦斯膨胀能测定装置测定同等压力条件下氮气和二氧化碳的膨胀能。在氮气的条件下,原方法计算煤样与死空间总的膨胀能和死空间的膨胀能均比新方法计算的结果大,但是对于煤样的膨胀能两种方法计算的结果相差不到1%,可认为相等;在二氧化碳的条件下,煤样的膨胀能使用两种方法计算的结果也是相等的,并且在相同压力条件下充入二氧化碳时煤样的膨胀能比充入氮气时煤样的膨胀能大很多。
【关键词】：初始释放瓦斯膨胀能 有效截面积 声速流导 临界压力比 速度系数
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD712.3
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 变量注释表14-15
• 1 绪论15-20
• 1.1 研究背景与意义15-16
• 1.2 研究现状16-18
• 1.3 目前存在的问题18
• 1.4 本文的研究内容及技术路线18-20
• 2 初始释放瓦斯膨胀能的基本原理与测定20-34
• 2.1 初始释放瓦斯膨胀能的基本原理20-23
• 2.2 初始释放瓦斯膨胀能的测定原理23-27
• 2.3 渐缩形喷口的流量特性参数及测定方法27-31
• 2.4 有摩阻的气体流速31-33
• 2.5 本章小结33-34
• 3 渐缩形喷口流量特性参数测定实验34-52
• 3.1 流量特性参数测定实验的设计34-36
• 3.2 实验元件的选型36-41
• 3.3 气密性检验和传感器的校准41-47
• 3.4 流量特性参数测定结果及分析47-51
• 3.5 本章小结51-52
• 4 初始释放瓦斯膨胀能的测定实验52-63
• 4.1 膨胀能的测定装置52-54
• 4.2 煤样的选择与实验步骤54-55
• 4.3 不同气体初始释放瓦斯膨胀能的比较分析55-58
• 4.4 两种方法计算初始释放瓦斯膨胀能的比较分析58-62
• 4.5 本章小结62-63
• 5 结论与展望63-65
• 5.1 结论63-64
• 5.2 创新点64
• 5.3 展望64-65
• 参考文献65-68
• 作者简历68-70
• 学位论文数据集70

【参考文献】

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1 蒋承林;煤与瓦斯突出的预测模型及预测指标[J];中国矿业大学学报;1998年04期

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本文编号：835558