程庄矿无烟煤吸附特征及储气机理研究

发布时间：2021-02-08 04:40

　　我国具有丰富的煤炭资源，煤层气的储量也十分庞大，值得注意的是煤层气是一种清洁能源。因此，进行煤层气开发可以缓解我国对能源的需求压力、减弱对进口石油的依赖性、减少温室气体的排放。但是在煤矿开采中，因瓦斯参与突出和爆炸而造成的人员伤亡事故，却时常发生。煤层气主要以吸附态存在于煤体孔隙中，因此，研究煤层气的吸附特征及煤储气机理，对能源、国防、环境、矿井安全等都具有重要意义。针对温度、压力、粒径等对煤吸附特征的影响和吸附模型适用性的影响、煤储气的机理等问题，选取程庄煤矿9#煤层无烟煤为研究对象，借助等温吸附常数测定装置进行等温吸附试验。在借鉴前人成果的基础上，基于矿井瓦斯防治、物理化学、统计热力学、表面物理化学、分形学等学科理论，对上述问题展开研究。取得如下结论：1)温度、粒径、孔隙容积、气体性质均会对吸附量产生影响。在一定范围内，升高温度、增大粒径、减小孔隙容积均会导致吸附量下降，其中孔隙容积及温度对吸附量的影响最为显著；该矿无烟煤对二氧化碳的吸附量最大，甲烷次之，氧气最小。2)气体性质和温度均会对吸附模型在该矿的适用性产生影响，但煤样粒径对模型适用性影响不明显。被吸附气体处于超临界状态时，... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

吸附等温线的类型[47]

太原理工大学硕士研究生学位论文1.7 研究思路技术路线（1） 研究思路首先选取程庄矿区的煤样作为实验对象；其次借助测试仪器及吸附常数测定装置对煤样进行工业分析及吸附量测定；再借助 SPSS 和 Origin 对实验数据进行整理、成图；最后根据实验结果，分析无烟煤吸附单组份气体的特征及其模型适用性特征、吸附热及自由能计算公式、无烟煤的储气机理。（2） 技术路线

态法和动态法因设备和样品处理方式的不同，又分别细化成许多具体方法。2.1 实验方法吸附容量法因其明确的原理和较为简单的实验装置成为当前国内外最被普遍采用和接受的手段之一，也是当前世界范围内煤层气开发和探测领域最广泛应用的方法。它的基本原理是借助实验压强、量筒体积、试验温度此三个参量之间的数学关系，分别得到当实验达到吸附平衡前后的量筒及吸附罐内的自由气体的体积值，两者之间的自由气体体积差值即为本次实验的气体吸附量。文中未作特别说明处，等温吸附试验采用的均是干燥煤样减压法。2.2 实验装置论文内等温吸附试验，均是在等温吸附装置下完成的。（图 2-1）

【参考文献】：
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本文编号：3023380