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羧甲基纤维素对表面活性剂泡沫性能及瓦斯解吸影响研究
1
作者
严敏
王欣宇
+4 位作者
闫冬洁
李树刚
汪诚
王雨奔
何金梅
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2024年第5期835-845,共11页
为研究稳泡剂作用下表面活性剂泡沫性能对瓦斯解吸效应的影响,选取十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基硫酸钠(SDS)和辛癸基葡糖苷(APG0810)3种不同表面活性剂与稳泡剂羧甲基纤维素(CMC)配置溶液;通过测定溶液表面张力、黏度、发泡能力和...
为研究稳泡剂作用下表面活性剂泡沫性能对瓦斯解吸效应的影响,选取十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基硫酸钠(SDS)和辛癸基葡糖苷(APG0810)3种不同表面活性剂与稳泡剂羧甲基纤维素(CMC)配置溶液;通过测定溶液表面张力、黏度、发泡能力和泡沫稳定性等参数,确定具有最佳泡沫性能溶液组成,并探讨温度和煤样含水率等对该溶液泡沫稳定性的影响;利用高压瓦斯吸附解吸装置开展含稳泡剂的不同表面活性剂对瓦斯解吸效应影响试验。结果表明:SDBS质量分数为0.15%的溶液泡沫半衰期与发泡体积最佳,分别为239.34 min和17.33 mL;添加CMC后,溶液泡沫半衰期与发泡体积有明显上升,0.15%SDBS+0.50%CMC时达到最大值,分别为343.92 min和19.33 mL,此配比溶液为具有最佳泡沫性能溶液;当温度降低或煤样含水率增加时,煤体表面泡沫体积随着时间的变化增幅较小,该条件下泡沫的稳定性增加;0.15%SDBS+0.50%CMC配比溶液浸润煤样后,较不添加CMC溶液浸润煤样瓦斯解吸时间延长5 min;添加CMC会加快水分子的形成,增加水层的厚度,延长泡沫在煤样中存在时间和覆盖面积,有效延缓瓦斯释放时间,为高效表面活性剂抑制瓦斯解吸规律及机理研究提供参考。
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关键词
瓦斯解吸
泡沫
稳定性
表面活性剂
表面张力
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职称材料
双重卸载模式下含瓦斯煤力学特征响应及渗流规律
2
作者
周斌
刘航
+5 位作者
李树刚
双海清
张东明
彭守建
刘子嘉
王崇智
《煤炭学报》
2025年第3期1583-1596,共14页
煤与瓦斯突出(简称“突出”)的发生是一个气压与围压同时卸载的过程(即“双重卸载”)。为判断应力和气压对突出煤体破坏的主控作用,明确其在突出过程中的作用机制,基于三轴渗流试验,分析了煤体试件在多种卸载模式及不同卸载比条件下的...
煤与瓦斯突出(简称“突出”)的发生是一个气压与围压同时卸载的过程(即“双重卸载”)。为判断应力和气压对突出煤体破坏的主控作用,明确其在突出过程中的作用机制,基于三轴渗流试验,分析了煤体试件在多种卸载模式及不同卸载比条件下的力学状态、渗透特性及破坏倾向性,并探讨了多种卸载模式下有效应力作用与Klinkenberg效应的作用机制,研究结果表明:煤岩体在气压卸载、围压卸载及双重卸载模式下轴向应变持续增大;仅卸气压时,径向应变线性减小,表现为煤岩体的最终渗透率增长率仅为36.88%,应力圆半径未发生变化,应力圆逐渐远离强度包络线,试件将逐渐趋于稳定;仅围压卸载时,径向应变线性增大,表现为煤岩体最终渗透率增长率高达990.91%,同时应力圆半径逐渐增大,应力圆逐渐靠近强度包络线,试件趋于发生破坏;而双重卸载模式下,在卸载前期体应变比最大,煤岩体最终渗透率增长率为149.24%,应力圆半径逐渐增大,应力圆远离强度包络线,试件逐渐趋于稳定。但随着双重卸载模式的卸载比增大,煤岩体轴向应变、径向应变及体应变变化速率均增加,有效应力在突出过程中的主导作用增强,进而导致渗透率增长速率升高,相应的应力圆半径增长幅度也将逐渐增大,应力圆将由远离包络线转至靠近包络线。由试验结果进一步得知,多次的阵发式突出过程中,受应力和瓦斯压力的双重控制,当发生典型的煤-瓦斯两相流动现象时,煤岩体表现为双重卸载过程,应力对突出的发展起到主导作用,而在突出处于短暂的停止阶段,煤岩体表现为仅的气压卸载过程,此时气压对突出的再次启动起到了主导作用。
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关键词
煤与瓦斯突出
渗透率
Klinkenberg效应
有效应力
应力圆
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职称材料
题名
羧甲基纤维素对表面活性剂泡沫性能及瓦斯解吸影响研究
1
作者
严敏
王欣宇
闫冬洁
李树刚
汪诚
王雨奔
何金梅
机构
西安
科技
大学
安全科学与工程学院
西安科技大学西部煤矿瓦斯灾害防控陕西省高等学校重点实验室
西安
科技
大学
化学与化工学院
出处
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2024年第5期835-845,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFC3009001)
国家自然科学基金项目(5227042662)
国家资助博士后研究人员计划项目(GZC20232135)。
文摘
为研究稳泡剂作用下表面活性剂泡沫性能对瓦斯解吸效应的影响,选取十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基硫酸钠(SDS)和辛癸基葡糖苷(APG0810)3种不同表面活性剂与稳泡剂羧甲基纤维素(CMC)配置溶液;通过测定溶液表面张力、黏度、发泡能力和泡沫稳定性等参数,确定具有最佳泡沫性能溶液组成,并探讨温度和煤样含水率等对该溶液泡沫稳定性的影响;利用高压瓦斯吸附解吸装置开展含稳泡剂的不同表面活性剂对瓦斯解吸效应影响试验。结果表明:SDBS质量分数为0.15%的溶液泡沫半衰期与发泡体积最佳,分别为239.34 min和17.33 mL;添加CMC后,溶液泡沫半衰期与发泡体积有明显上升,0.15%SDBS+0.50%CMC时达到最大值,分别为343.92 min和19.33 mL,此配比溶液为具有最佳泡沫性能溶液;当温度降低或煤样含水率增加时,煤体表面泡沫体积随着时间的变化增幅较小,该条件下泡沫的稳定性增加;0.15%SDBS+0.50%CMC配比溶液浸润煤样后,较不添加CMC溶液浸润煤样瓦斯解吸时间延长5 min;添加CMC会加快水分子的形成,增加水层的厚度,延长泡沫在煤样中存在时间和覆盖面积,有效延缓瓦斯释放时间,为高效表面活性剂抑制瓦斯解吸规律及机理研究提供参考。
关键词
瓦斯解吸
泡沫
稳定性
表面活性剂
表面张力
Keywords
methane desorption
foam
foaming stability
surfactant
surface tension
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
双重卸载模式下含瓦斯煤力学特征响应及渗流规律
2
作者
周斌
刘航
李树刚
双海清
张东明
彭守建
刘子嘉
王崇智
机构
西安
科技
大学
安全科学与工程学院
出处
《煤炭学报》
2025年第3期1583-1596,共14页
基金
国家自然科学基金面上资助项目(52074217,52204240)
陕西省自然科学基金青年资助项目(2022JQ-365)
陕西省教育厅科技专项资助项目(22JK0460)。
文摘
煤与瓦斯突出(简称“突出”)的发生是一个气压与围压同时卸载的过程(即“双重卸载”)。为判断应力和气压对突出煤体破坏的主控作用,明确其在突出过程中的作用机制,基于三轴渗流试验,分析了煤体试件在多种卸载模式及不同卸载比条件下的力学状态、渗透特性及破坏倾向性,并探讨了多种卸载模式下有效应力作用与Klinkenberg效应的作用机制,研究结果表明:煤岩体在气压卸载、围压卸载及双重卸载模式下轴向应变持续增大;仅卸气压时,径向应变线性减小,表现为煤岩体的最终渗透率增长率仅为36.88%,应力圆半径未发生变化,应力圆逐渐远离强度包络线,试件将逐渐趋于稳定;仅围压卸载时,径向应变线性增大,表现为煤岩体最终渗透率增长率高达990.91%,同时应力圆半径逐渐增大,应力圆逐渐靠近强度包络线,试件趋于发生破坏;而双重卸载模式下,在卸载前期体应变比最大,煤岩体最终渗透率增长率为149.24%,应力圆半径逐渐增大,应力圆远离强度包络线,试件逐渐趋于稳定。但随着双重卸载模式的卸载比增大,煤岩体轴向应变、径向应变及体应变变化速率均增加,有效应力在突出过程中的主导作用增强,进而导致渗透率增长速率升高,相应的应力圆半径增长幅度也将逐渐增大,应力圆将由远离包络线转至靠近包络线。由试验结果进一步得知,多次的阵发式突出过程中,受应力和瓦斯压力的双重控制,当发生典型的煤-瓦斯两相流动现象时,煤岩体表现为双重卸载过程,应力对突出的发展起到主导作用,而在突出处于短暂的停止阶段,煤岩体表现为仅的气压卸载过程,此时气压对突出的再次启动起到了主导作用。
关键词
煤与瓦斯突出
渗透率
Klinkenberg效应
有效应力
应力圆
Keywords
coal and gas outburst
permeability
Klinkenberg effect
effective stress
stress circle
分类号
TD713 [矿业工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
羧甲基纤维素对表面活性剂泡沫性能及瓦斯解吸影响研究
严敏
王欣宇
闫冬洁
李树刚
汪诚
王雨奔
何金梅
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
2
双重卸载模式下含瓦斯煤力学特征响应及渗流规律
周斌
刘航
李树刚
双海清
张东明
彭守建
刘子嘉
王崇智
《煤炭学报》
2025
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职称材料
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