原煤、型煤吸附-解吸變形規(guī)律對比研究.pdf

1、煤體吸附-解吸機理的研究是發(fā)展煤層氣開采技術(shù)的關(guān)鍵理論之一。本文以原煤、型煤為研究對象，利用重慶大學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設(shè)備，分析了煤體吸附理論模型，對比研究了原煤、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)合重慶大學自行研制的煤層氣高壓吸附解吸裝置試驗分析了各理論模型，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°時的不同瓦斯壓力下的吸附-解吸變形試驗，并對比研究了原煤、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)變與時間曲線有相似的變化趨勢，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，兩種煤體吸附瓦斯產(chǎn)生的體應(yīng)變量相等。
　　 ③對比分析原煤、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。