微波輻照顆粒煤瓦斯吸附改性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、煤層瓦斯時(shí)刻威脅著煤礦的安全生產(chǎn)，同時(shí)作為一種潔凈高效的新能源，具有很高的應(yīng)用前景。為了研究微波輻照對(duì)煤吸附瓦斯特性改變的影響規(guī)律及其作用機(jī)理，以進(jìn)一步了解外加場(chǎng)對(duì)瓦斯吸附特性的影響。本文以顆粒煤為研究對(duì)象，利用微波發(fā)生器對(duì)實(shí)驗(yàn)煤樣進(jìn)行了不同功率和不同時(shí)間條件下的微波輻照，利用高壓變溫吸附解吸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)各實(shí)驗(yàn)煤樣進(jìn)行了等溫吸附實(shí)驗(yàn)，并配套測(cè)定了各實(shí)驗(yàn)煤樣的工業(yè)分析參數(shù)，利用掃描電鏡和低場(chǎng)核磁共振測(cè)定了各實(shí)驗(yàn)煤樣的表面形態(tài)和孔隙分布特性，

2、將微波輻照顆粒煤瓦斯吸附特性變化規(guī)律與煤樣孔隙結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律有機(jī)的統(tǒng)一，闡述了微波輻照顆粒煤對(duì)其吸附特性和孔隙結(jié)構(gòu)變化的作用機(jī)理，主要取得了以下結(jié)論：
　?。?）利用高壓變溫吸附解吸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)微波輻照前后的顆粒煤進(jìn)行等溫吸附實(shí)驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)微波輻照后煤樣的極限吸附量較輻照前有明顯的變化，且各實(shí)驗(yàn)煤樣的瓦斯極限吸附量隨著微波輻照作用的增強(qiáng)，其變化過(guò)程中出現(xiàn)2個(gè)“拐點(diǎn)”，總體上呈現(xiàn)了先增大后減小，再持續(xù)增大的變化趨勢(shì)；而吸附常數(shù)b值隨著

3、微波作用的增強(qiáng)，沒(méi)有明顯的變化規(guī)律。
　?。?）利用掃描電鏡和低場(chǎng)核磁共振測(cè)定了各實(shí)驗(yàn)煤樣的表面形態(tài)和孔隙分布特性，通過(guò)電鏡掃描成像可以觀察到微波輻照前后顆粒煤表面孔隙的變化形態(tài)，各實(shí)驗(yàn)煤樣表面形態(tài)隨著微波輻照作用的增強(qiáng)有明顯的變化；利用低場(chǎng)核磁共振測(cè)定了各實(shí)驗(yàn)煤樣的孔隙容積及孔隙分布規(guī)律，研究發(fā)現(xiàn)隨著微波輻照作用的增強(qiáng)煤樣的孔隙容積和孔隙分布具有明顯的變化，尤其是對(duì)煤吸附瓦斯起決定作用的微孔，各實(shí)驗(yàn)煤樣的總孔隙及微孔容積變化亦隨