水分对阳泉3号煤层瓦斯解吸规律影响的实验研究

论文摘要

本文采用模拟测试和理论分析相结合的方法,在不同吸附平衡压力、不同水分含量条件下对阳泉3号煤层煤样瓦斯解吸过程进行了模拟测试。研究了在相同吸附平衡压力下,不同水分含量对瓦斯解吸量和解吸速度的影响;在相同水分含量条件下,不同吸附平衡压力对瓦斯解吸量和解吸速度的影响;在相同吸附平衡压力下,水分含量与残存瓦斯含量的关系。本文以不同水分含量煤样解吸模拟实验的实验数据为基础,运用Origin软件对实验数据进行回归分析处理。通过对常见的七类经验公式回归分析,结果表明:孙重旭公式、乌斯基诺夫公式、文特公式和王佑安公式能够从累计解吸量上很好的描述含水煤样的瓦斯解吸过程。通过对经验公式计算的累计瓦斯解吸量与实验的累计解吸量的误差比较分析表明,乌斯基诺夫式是描述阳泉3号煤层不同水分含量煤样瓦斯解吸规律的最优解吸公式。用乌斯基诺夫公式对不同水分含量煤样下的瓦斯累计解吸量和解吸时间进行拟合分析,得出了水分对阳泉3号煤层瓦斯解吸量和解吸速度的影响系数,并且通过实验室验证,该影响系数能够较好描述不同水分含量煤样的瓦斯解吸规律。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 水分对瓦斯吸附特性影响的研究现状
• 1.2.1 煤中水分的分类
• 1.2.2 煤的湿润性
• 1.2.3 水分对瓦斯吸附特性的影响
• 1.3 煤的瓦斯解吸规律国内外研究现状
• 1.3.1 颗粒煤中瓦斯运移形态
• 1.3.2 煤中瓦斯运移的影响因素
• 1.3.3 煤中瓦斯解吸规律研究的经验公式
• 1.4 研究目的及研究内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 研究思路
• 1.4.4 论文特色及创新点
• 2 试验装置及煤样制备
• 2.1 试验装置
• 2.1.1 试验装置的构成
• 2.1.2 试验装置功能
• 2.2 煤样制备及关联参数测试
• 2.2.1 煤样采集和制备
• 2.2.2 煤样的工业分析
• 2.2.3 煤样罐死空间的测定
• 2.2.4 煤样的真相对密度的测定
• 2.2.5 煤样瓦斯吸附常数的测定
• 2.3 本章小结
• 3 水分对瓦斯解吸规律影响的模拟测试
• 3.1 概述
• 3.2 水分对瓦斯解吸影响模拟测试方法
• 3.3 水分对瓦斯解吸规律影响模拟测试结果分析
• 3.3.1 水分对瓦斯解吸规律的影响研究
• 3.3.2 平衡压力对瓦斯解吸规律的影响研究
• 3.3.3 水分与残存瓦斯含量的关系
• 3.4 本章小结
• 4 含水煤样瓦斯解吸过程的经验公式回归及误差分析
• 4.1 经验公式对累计瓦斯解吸量的描述
• 4.2 经验公式计算累计瓦斯解吸量的误差与分析
• 4.3 本章小结
• 5 水分对瓦斯解吸规律的影响及影响公式的验证
• 5.1 水分对煤瓦斯解吸量的影响
• 5.2 水分对瓦斯解吸规律影响的理论分析
• 5.3 对拟合系数的验证和对比
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集