褐煤熱解滲透及其微觀結構變化的研究.pdf

1、目前的一些煤炭開采方法已經(jīng)嚴重影響了人類和動植物的生存環(huán)境。為了高效綠色地利用煤炭資源，科學家提出了潔凈煤開采，即煤炭地下氣化。在進行煤炭地下氣化和煤層氣的開采過程中，會有大量的氣體在煤巖體中擴散、排出。研究如何充分地使這些氣體隨著煤巖的滲透通道運輸?shù)降乇砭惋@得尤為關鍵。本論文在煤的滲透機理及其微觀機理等理論的基礎上，通過大量試驗得出了褐煤在地下原位熱解過程中的滲透率、微觀結構及其氣體釋放的變化規(guī)律，其結論將有利于在進行褐煤地下原位熱解

2、過程中，找到有效的途徑，高效地控制影響煤巖滲透特性的因素，提高其滲透性，從而進一步提高褐煤產(chǎn)氣量。
　　 本論文主要研究了關于煤炭熱解的以下幾個方面：
　　 (1)在理論上總結了影響煤體滲透特性和微觀變化的各個因素，并對其影響機理進行了深入分析和總結。
　　 (2)采用自主研制的三軸應力滲透實驗臺模擬了褐煤地下原位應力狀態(tài)下低溫段(小于200℃)的滲透特性。對不同的溫度和滲透壓力下褐煤的滲透特性進行了實驗研究，總

3、結出褐煤在低溫階段隨著溫度和滲透壓力的變化規(guī)律，并對此規(guī)律的原因進行了分析總結。
　　 (3)采用另外一臺自主研制的滲透試驗臺模擬了褐煤在原位應力下的高溫段(200℃-400℃)熱解的滲透特性。得出了褐煤在發(fā)生高溫熱解時其滲透性隨溫度和滲透壓的變化規(guī)律，為進行煤體熱解時控制好溫度和孔隙壓力提供依據(jù)。
　　 (4)利用顯微CT機研究不同溫度段褐煤的熱破裂規(guī)律及其現(xiàn)象。得到了褐煤在不同溫度段其內(nèi)部孔隙和裂隙的變化規(guī)律，為地下

4、原位熱解產(chǎn)物傳輸?shù)难芯刻峁┮恍├碚摶A，以便最大效益地提取熱解產(chǎn)物。
　　 (5)通過實驗研究褐煤隨著溫度的升高產(chǎn)生的煤氣總量和不同溫度段產(chǎn)氣量的變化，并分析了不同溫度段所產(chǎn)生氣體的組分，為褐煤地下氣化時通過控制溫度提高產(chǎn)氣量提供一定的依據(jù)。
　　 (6)圍繞地下原位熱解，通過總結褐煤的滲透特性隨溫度的變化規(guī)律，微觀結構的變化規(guī)律以及不同溫度段放出氣體量的規(guī)律，揭示褐煤原位熱解時的滲透特性及其結構變化，有效控制影響褐煤熱