酸浸颗粒煤瓦斯解吸扩散规律实验研究

发布时间：2017-12-12 19:16

  本文关键词：酸浸颗粒煤瓦斯解吸扩散规律实验研究

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【摘要】：煤层瓦斯是矿井安全生产的主要杀手,同时本身作为一种高效、清洁的能源又具有很高的利用价值,尤其是对煤的瓦斯解吸扩散的研究是煤矿安全生产的重要课题之一。本文以颗粒煤为研究对象,选取了清水、具有较强氧化作用的Fenton试剂及2种常见的酸(盐酸、醋酸)对煤样进行浸润处理,利用实验室现有的高压变温吸附解吸实验系统对各实验煤样进行了等温解吸实验,分析发现煤样经浸润后其累计瓦斯解吸量、解吸速度均减小,利用杨氏计算方法计算的浸润后煤样的瓦斯扩散系数D均变大,研究认为经酸浸润后抑制了各实验煤样的吸附能力,促进了煤样的瓦斯解吸。利用低场核磁共振仪测定了浸润前后各实验煤样的孔隙分布特征,分析得到经清水和Fenton试剂、盐酸浸润后的煤样孔隙容积没有发生明显的变化,相比而言,经醋酸浸润煤样的孔隙容积变化相对很明显;对比分析浸润前后煤样的瓦斯解吸扩散特性及其孔隙分布特征,其呈现不一致的变化趋势;利用FT-IR测定了酸浸润前后各实验煤样的表面官能团的组成及其含量变化趋势,探讨了酸浸润颗粒煤解吸扩散特性的影响因素,揭示了颗粒煤瓦斯解吸放散特性不仅受煤样孔隙特征的控制,也与煤颗粒表面的极性和表面含氧官能团的组成与含量有关;通过FT-IR实验证明煤样经过清水、Fenton试剂、盐酸和醋酸浸润后,其表面酸性基团(酚、醇羟基和羧基)均有增加的趋势,而煤表面的酸性基团可以降低煤对甲烷的吸附能力,抑制煤对甲烷的吸附。
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD712

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本文编号：1283644