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页岩气吸附实验中自由空间体积的变化及其对吸附的影响 被引量：2
1
作者 王瑞 雷虎林 +4 位作者 吴繁华 刘壮 陈星 李永军 付美涛 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第2期39-44,58,共7页
选取页岩样品,并以煤样为对比进行了容量法等温吸附实验,建立了考虑吸附相和基质膨胀及压缩变形的自由空间体积和吸附量计算模型,以此讨论了自由空间体积在吸附过程中随吸附平衡压力的变化趋势及其对吸附的影响。研究表明:页岩气的容量... 选取页岩样品,并以煤样为对比进行了容量法等温吸附实验,建立了考虑吸附相和基质膨胀及压缩变形的自由空间体积和吸附量计算模型,以此讨论了自由空间体积在吸附过程中随吸附平衡压力的变化趋势及其对吸附的影响。研究表明:页岩气的容量法等温吸附实验中,随着吸附平衡压力的增加,因吸附相的存在引起自由空间体积持续减小并最终趋于恒定,吸附导致基质膨胀引起自由空间体积仅有微量减小,基质压缩引起自由空间体积持续增大;在三种机理共同作用下,随吸附平衡压力的增加自由空间体积持续减小,其后趋于恒定,并再有增大的趋势;自由空间体积的变化导致吸附量发生变化,其变化趋势与自由空间体积的变化趋势相反。 展开更多
关键词 页岩气等温吸附 容量法 自由空间体积 吸附平衡压力
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煤解吸瓦斯的影响因素研究 被引量：23
2
作者 陈向军 贾东旭 王林 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第6期50-53,79,共5页
为考察煤解吸瓦斯的影响因素,结合扩散和吸附等理论推导了瓦斯解吸方程,根据方程可知,吸附平衡压力、煤样粒径、煤的破坏类型和解吸时间是影响煤解吸瓦斯的主要因素。为验证理论推导的可靠性,在实验室分别考察了这4个因素对粒煤解吸瓦... 为考察煤解吸瓦斯的影响因素,结合扩散和吸附等理论推导了瓦斯解吸方程,根据方程可知,吸附平衡压力、煤样粒径、煤的破坏类型和解吸时间是影响煤解吸瓦斯的主要因素。为验证理论推导的可靠性,在实验室分别考察了这4个因素对粒煤解吸瓦斯的影响,结果表明:煤样粒径越小、吸附平衡压力越大、煤样破坏越严重,相同时间段内的瓦斯解吸量越大;任何煤样在任何条件下的瓦斯解吸量与时间的关系曲线均为单调增函数,时间越长,解吸总量越大。试验结果与理论推导结果一致。 展开更多
关键词 瓦斯解吸 煤样粒径 吸附平衡压力 破坏类型
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煤粒瓦斯解吸实验中的初始有效扩散系数 被引量：11
3
作者 杨涛 聂百胜 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第11期1225-1229,共5页
为研究煤体瓦斯解吸过程瓦斯初始扩散规律,采用理论分析煤粒瓦斯解吸扩散过程,根据扩散方程解析得到瓦斯初始有效扩散系数和扩散动力学参数的近似解计算方法.对振兴二矿煤样进行不同粒径煤样、不同温度条件和不同吸附平衡压力条件下的... 为研究煤体瓦斯解吸过程瓦斯初始扩散规律,采用理论分析煤粒瓦斯解吸扩散过程,根据扩散方程解析得到瓦斯初始有效扩散系数和扩散动力学参数的近似解计算方法.对振兴二矿煤样进行不同粒径煤样、不同温度条件和不同吸附平衡压力条件下的煤粒瓦斯解吸扩散实验,并计算各种实验状态下的瓦斯初始有效扩散系数和扩散动力学参数.研究结果表明:初始有效扩散系数与吸附平衡压力、温度和煤样粒径呈正相关.不同粒径的煤粒,在压力和温度相同的平衡条件下,煤粒的粒径越大,初始有效扩散系数越大.同一粒径条件下,初始有效扩散系数随温度和吸附平衡压力的升高而增大.而动力学扩散参数则基本随着粒径的减小而增大,随吸附平衡压力和温度的升高而增大. 展开更多
关键词 煤粒 吸附平衡压力 解吸 初始有效扩散系数 扩散动力学参数
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水分润湿过程中煤中瓦斯解吸规律试验 被引量：2
4
作者 陈金生 王兆丰 +1 位作者 岳基伟 樊亚庆 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1309-1313,共5页
为了深入探讨水分对煤中瓦斯解吸特性的影响,采用试验和理论分析相结合的方法,按照原煤的固有粒度配比加工制作型煤,充分干燥后使其吸附平衡以模拟原始煤体,然后利用自制的试验装置实现水分自然进入含瓦斯煤,再测试水分润湿含瓦斯煤过... 为了深入探讨水分对煤中瓦斯解吸特性的影响,采用试验和理论分析相结合的方法,按照原煤的固有粒度配比加工制作型煤,充分干燥后使其吸附平衡以模拟原始煤体,然后利用自制的试验装置实现水分自然进入含瓦斯煤,再测试水分润湿含瓦斯煤过程中样品缸内的瓦斯压力变化情况。结果表明:水分润湿含瓦斯煤过程中样品缸内瓦斯压力不断升高,水分能置换出煤中吸附瓦斯;相同吸附平衡压力下,煤样含水率越高,水分占据的有效吸附位越多,累计瓦斯解吸量越大,当煤样含水率达到煤的极限吸水率时,累计瓦斯解吸量达到极限值;同一含水率条件下,随吸附平衡压力增长,煤样吸附饱和度逐渐增加,水分越难进入煤体内部细微孔隙,造成累计瓦斯解吸量逐渐增加,但增幅逐渐减小,随吸附平衡压力不断升高,极限瓦斯解吸量趋于一定值。 展开更多
关键词 安全工程 含水率 吸附平衡压力 润湿 瓦斯解吸量
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透气夹矸层对煤层瓦斯放散特性影响研究 被引量：1
5
作者 赵洪宝 张欢 +1 位作者 王飞虎 琚楠松 《矿业科学学报》 2016年第2期162-171,共10页
利用自行研制开发的煤层瓦斯放散试验装置,以含透气夹矸层型煤试样为研究对象,以试样内瓦斯放散速度和累积放散量为研究参数,系统研究了透气夹矸层对煤层瓦斯放散特性的影响,并对瓦斯在含透气夹矸层煤层中的放散机理进行了分析探讨。结... 利用自行研制开发的煤层瓦斯放散试验装置,以含透气夹矸层型煤试样为研究对象,以试样内瓦斯放散速度和累积放散量为研究参数,系统研究了透气夹矸层对煤层瓦斯放散特性的影响,并对瓦斯在含透气夹矸层煤层中的放散机理进行了分析探讨。结果表明:含透气夹矸试样与全煤试样瓦斯放散速度均随时间呈幂函数单调衰减,瓦斯累积放散量均随时间呈有上限的单调递增;瓦斯吸附平衡压力越大,瓦斯放散初速度越大,且相同时间段内瓦斯累积放散量越大;在相同吸附平衡压力下,含透气夹矸试样的瓦斯放散速度在初始10 min内明显大于全煤试样,在30~90 min之间两放散速度曲线出现交叉,而含透气夹矸试样的瓦斯累积放散量在前120 min均大于全煤试样。透气夹矸层的存在增大了煤层的渗透率,为煤层中瓦斯放散提供了运移通道,创造了瓦斯放散的有利条件,使煤层的瓦斯放散效率得到提高。 展开更多
关键词 透气夹矸层 瓦斯放散 吸附平衡压力 放散速度 累积放散量
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不同注水条件煤样瓦斯解吸特性试验 被引量：2
6
作者 陈学习 龚珑 +1 位作者 金文广 陈绍杰 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第9期1171-1171,共1页
为研究不同注水条件对煤样瓦斯解吸规律的影响,采用自行研制的吸附-注水-解吸试验装置,分别进行了不同吸附平衡压力、不同注水压力、不同注水介质条件下煤样瓦斯解吸特性实验.结果表明:吸附平衡压力越大,相同时间内煤样瓦斯解吸总量越大... 为研究不同注水条件对煤样瓦斯解吸规律的影响,采用自行研制的吸附-注水-解吸试验装置,分别进行了不同吸附平衡压力、不同注水压力、不同注水介质条件下煤样瓦斯解吸特性实验.结果表明:吸附平衡压力越大,相同时间内煤样瓦斯解吸总量越大;注水压力主要影响煤样瓦斯达到相对解吸平衡时间和累积瓦斯解吸量;注表面活性剂溶液比注纯水煤样相同条件下瓦斯解吸量小,对煤样瓦斯封堵作用更明显.该成果对煤层注水防治矿井瓦斯具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 吸附平衡压力 注水压力 表面活性剂 瓦斯解吸量 瓦斯解吸速度
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不同注水条件煤样瓦斯解吸特性试验 被引量：3
7
作者 陈学习 龚珑 +1 位作者 金文广 陈绍杰 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第10期1310-1313,共4页
为研究不同注水条件对煤样瓦斯解吸规律的影响,采用自行研制的吸附-注水-解吸试验装置,分别进行不同吸附平衡压力、不同注水压力、不同注水介质条件下煤样瓦斯解吸特性实验.结果表明:吸附平衡压力越大,相同时间内煤样瓦斯解吸总量越大;... 为研究不同注水条件对煤样瓦斯解吸规律的影响,采用自行研制的吸附-注水-解吸试验装置,分别进行不同吸附平衡压力、不同注水压力、不同注水介质条件下煤样瓦斯解吸特性实验.结果表明:吸附平衡压力越大,相同时间内煤样瓦斯解吸总量越大;注水压力主要影响煤样瓦斯达到相对解吸平衡时间和累积瓦斯解吸量;注表面活性剂溶液比注纯水煤样相同条件下瓦斯解吸量小,对煤样瓦斯封堵作用更明显.该成果对煤层注水防治矿井瓦斯具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 吸附平衡压力 注水压力 表面活性剂 瓦斯解吸量 瓦斯解吸速度
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冷冻取芯过程煤样温度变化特性研究 被引量：5
8
作者 王俏 王兆丰 +1 位作者 马树俊 张康佳 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期76-81,共6页
为探究冷冻取芯过程煤样温度变化特性,基于模拟试验的相似性,自主设计冷冻取芯模拟测试试验装置,选取榆家梁矿、首山一矿、六龙煤矿、九里山矿4个矿区不同变质程度煤样,用以测定瓦斯吸附平衡压力为0、1.0、2.0、3.0 MPa下冷冻取芯过程... 为探究冷冻取芯过程煤样温度变化特性,基于模拟试验的相似性,自主设计冷冻取芯模拟测试试验装置,选取榆家梁矿、首山一矿、六龙煤矿、九里山矿4个矿区不同变质程度煤样,用以测定瓦斯吸附平衡压力为0、1.0、2.0、3.0 MPa下冷冻取芯过程煤样的温度实时变化数据,并统计分析各条件下的数据。研究结果表明:冷冻取芯技术的冷冻效果与煤变质程度及瓦斯吸附平衡压力呈正相关关系;冷冻取芯对含瓦斯煤冷冻效果优于不含瓦斯煤;冷冻取芯对高变质煤冷冻效果优于低变质煤;冷冻取芯过程中,煤样温度随时间变化曲线符合指数函数关系。 展开更多
关键词 冷冻取芯 煤样温度 瓦斯吸附平衡压力 煤变质程度 煤层瓦斯含量
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煤层瓦斯含量测定过程中合理粉碎时间确定 被引量：3
9
作者 王鹏 陈向军 李建兵 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第11期73-77,共5页
为了研究粉碎时间对煤层瓦斯含量测值的影响,采用高压吸附装置和破碎装置测试了吸附平衡压力1、2、3 MPa下煤样粉碎0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h后的残存瓦斯含量,并分析了不同粉碎时间下的煤样粒径。试验结果表明:粉碎时间相同时,粉碎后... 为了研究粉碎时间对煤层瓦斯含量测值的影响,采用高压吸附装置和破碎装置测试了吸附平衡压力1、2、3 MPa下煤样粉碎0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h后的残存瓦斯含量,并分析了不同粉碎时间下的煤样粒径。试验结果表明:粉碎时间相同时,粉碎后煤的残存瓦斯含量随吸附平衡压力的增高而增大;吸附平衡压力相同时,粉碎后的煤的残存瓦斯含量随粉碎时间的增加逐渐增大,当粉碎时间超过1.5 h后,粉碎后煤的残存瓦斯含量趋于定值;当粉碎时间超过1.67 h后,粒度小于0.25 mm的煤样质量超过80%;综合粉碎后煤的粒径分布情况和残存瓦斯含量的变化,确定煤层瓦斯含量测定过程中煤样合理粉碎时间为2 h。 展开更多
关键词 残存瓦斯含量 煤的破碎程度 吸附平衡压力 合理粉碎时间
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煤粒瓦斯解吸时变规律实验研究 被引量：2
10
作者 姚壮壮 《工矿自动化》 北大核心 2020年第5期94-98,共5页
针对目前瓦斯解吸研究采样范围小、解吸模型计算结果与实测数据之间存在误差等问题,采集多个煤矿的煤样进行解吸实验,扩大煤样采集范围;基于搭建的煤粒瓦斯解吸实验平台,采用控制变量法,分析煤粒在不同吸附平衡压力、不同温度、不同粒... 针对目前瓦斯解吸研究采样范围小、解吸模型计算结果与实测数据之间存在误差等问题,采集多个煤矿的煤样进行解吸实验,扩大煤样采集范围;基于搭建的煤粒瓦斯解吸实验平台,采用控制变量法,分析煤粒在不同吸附平衡压力、不同温度、不同粒度下的瓦斯解吸时变规律。得出以下结论:吸附平衡压力越大,瓦斯解吸量越大;粒度越大,解吸量和解吸速度越小,到达阈值粒度后,粒度对解吸量和解吸速度的影响较小;温度越高,解吸量越大;随着时间的增加,瓦斯解吸量逐渐增加,瓦斯解吸速度逐渐减小。对不同地质条件下的煤样进行解吸实验研究,提高了瓦斯解吸模型的适用性,进一步验证了温度、粒度等主控因素对瓦斯解吸规律的影响。 展开更多
关键词 瓦斯解吸时变规律 瓦斯解吸量 解吸速度 吸附平衡压力 粒度 温度
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