原煤、型煤吸附-解吸變形規(guī)律對(duì)比研究.pdf

1、煤體吸附-解吸機(jī)理的研究是發(fā)展煤層氣開采技術(shù)的關(guān)鍵理論之一。本文以原煤、型煤為研究對(duì)象，利用重慶大學(xué)自行研制的煤層氣高壓吸附解吸裝置、高壓吸附解吸變形裝置等試驗(yàn)設(shè)備，分析了煤體吸附理論模型，對(duì)比研究了原煤、型煤煤體在吸附-解吸過程中的變形規(guī)律。主要工作及研究成果如下：
　　 ①系統(tǒng)總結(jié)了煤體吸附理論模型，并結(jié)合重慶大學(xué)自行研制的煤層氣高壓吸附解吸裝置試驗(yàn)分析了各理論模型，擬合精度由高到低依次為BET方程>Langmuir方程>D

2、-R方程>Freundlich方程>Herry方程>Volmer方程。
　　 ②利用自主研制的高壓吸附解吸變形裝置開展了原煤、型煤在溫度15°時(shí)的不同瓦斯壓力下的吸附-解吸變形試驗(yàn)，并對(duì)比研究了原煤、型煤吸附膨脹變形與各因素之間的關(guān)系。研究表明，兩種煤體吸附膨脹應(yīng)變與時(shí)間曲線有相似的變化趨勢(shì)，但又有明顯的差異，原煤充氣瞬間發(fā)生煤體收縮和彈性變形，型煤不明顯；煤體瓦斯吸附量與其體應(yīng)變量呈很好的線性關(guān)系；型煤吸附瓦斯產(chǎn)生的體應(yīng)變大于

3、原煤吸附瓦斯產(chǎn)生的體應(yīng)變，隨著瓦斯壓力的增加這種差距逐漸減小，約2.7MPa時(shí)，兩種煤體吸附瓦斯產(chǎn)生的體應(yīng)變量相等。
　　 ③對(duì)比分析原煤、型煤解吸過程的變形規(guī)律，得出原煤在解吸瞬間其變形先膨脹后收縮，型煤只發(fā)生收縮變形；型煤解吸收縮變形初期應(yīng)變變化速率約是原煤的5倍，且隨著孔隙壓力的增大，兩種煤體的初期應(yīng)變速率差距也增大；煤體解吸變形與孔隙壓力呈很好的乘冪關(guān)系；隨著孔隙壓力的增大，原煤解吸體應(yīng)變量逐漸接近型煤。