不同含水率条件下软煤等温吸附特性及膨胀变形特性

发布时间：2024-01-24 10:13

　　为研究水分对煤等温吸附特性及膨胀变形特性的影响,以软煤为研究对象,采用煤层瓦斯吸附解吸变形动态测试装置开展了不同含水率条件下煤吸附瓦斯过程中的吸附量与膨胀变形量同步测试实验,分析了水分对煤等温吸附特征和膨胀变形特征的影响,探讨了吸附膨胀变形量与吸附量的关系。结果表明,水分的存在抑制煤的吸附膨胀变形,煤样含水率由0增大到3.13%,极限吸附膨胀变形量由10.185×10^-3线性减小到4.262×10^-3,减小幅度为58.15%;而随着含水率的增加,饱和吸附量先减小后增加,含水率为1%左右时饱和吸附量达最小值。不同含水率煤样的吸附膨胀变形量与吸附量关系并不呈现单一规律:0～0.75%含水率的煤样含水率低,游离态瓦斯对煤膨胀变形整体表现为促进作用,煤样在吸附量达到饱和后仍能随瓦斯压力的增大继续产生膨胀变形,吸附膨胀变形量与吸附量呈抛物线拟合关系;煤样含水率增大到1.42%～1.66%时,水的软化作用和堵塞作用导致游离态瓦斯对煤基质的压缩作用产生的压缩变形量与对微裂隙的扩容作用产生的膨胀变形量抵消,吸附膨胀变形量达到极限值所需瓦斯压力与吸附量达到饱和...

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 实验方案
    1.1 实验煤样
        (1)煤样基础参数。
        (2)煤样制备。
    1.2 实验装置
    1.3 实验过程
        (1)恒温。
        (2)抽真空。
        (3)标定自由空间体积。
        (4)抽真空。
        (5)升压吸附。
        (6)含水率测试。
        (7)数据处理。
2 实验结果分析
    2.1 等温吸附常数变化规律
    2.2 等温吸附变形常数变化规律
    2.3 吸附膨胀变形量与吸附量关系
        2.3.1 吸附变形常数与吸附常数关系
        2.3.2 吸附膨胀变形量与吸附量关系曲线
3 讨 论
    3.1 吸附膨胀变形机理
    3.2 吸附膨胀变形量与吸附量关系演化机理
        (1)含水率为0,0.38%,0.75%的煤样,含水率低,水的软化作用和堵塞作用不明显。
        (2)煤样含水率增大到1.42%～1.66%时,水的软化作用和堵塞作用增强。
        (3)含水率进一步增大到2.66%～3.13%时,水的软化作用和堵塞作用明显。
4 结 论



本文编号：3883631