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《温度冲击对无烟煤中甲烷吸附—解吸特性影响的实验研究》篇一温度冲击对无烟煤中甲烷吸附-解吸特性影响的实验研究一、引言随着煤层气开发利用的日益广泛，无烟煤作为重要的煤层气资源之一，其甲烷吸附-解吸特性受到了广泛的关注。
由于温度是影响甲烷在无烟煤中吸附-解吸的重要因素之一，本文针对温度冲击对无烟煤中甲烷吸附-解吸特性的影响进行了实验研究。
旨在揭示温度变化对无烟煤甲烷吸附和解吸行为的影响规律，为煤层气开发提供理论依据和指导。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验选用某地区无烟煤作为研究对象，该无烟煤具有较好的代表性和普遍性。
实验前，对无烟煤进行了必要的处理和筛选，以保证实验的准确性和可靠性。
2. 实验方法本实验采用温度冲击法，即通过设定不同的温度梯度，观察无烟煤中甲烷的吸附和解吸过程。
具体步骤如下：（1）将无烟煤样品置于设定温度的恒温箱内，待其达到平衡状态；（2）将一定压力的甲烷注入恒温箱内，使甲烷在无烟煤中吸附；（3）将恒温箱内的温度迅速提升至预设的较高温度，并保持一定时间；（4）在温度回升后，让甲烷从无烟煤中解吸出来；（5）记录整个过程中甲烷的吸附量和解吸量，以及温度变化对吸附-解吸特性的影响。
三、实验结果与分析1. 温度冲击对甲烷吸附特性的影响实验结果表明，随着温度的升高，无烟煤对甲烷的吸附量逐渐减少。
这是因为随着温度的升高，甲烷分子的热运动加剧，使得其与无烟煤表面的吸附力减弱，导致吸附量减少。
此外，温度冲击也会对无烟煤的孔隙结构和表面性质产生影响，从而进一步影响甲烷的吸附特性。
2. 温度冲击对甲烷解吸特性的影响与吸附过程相反，温度冲击对甲烷的解吸过程具有促进作用。
当温度升高时，甲烷分子从无烟煤表面获得更多的能量，使得其克服孔隙内的阻力并从孔隙中解吸出来。
同时，高温条件下，无烟煤的孔隙结构也会发生变化，使得甲烷更容易从孔隙中解吸出来。
因此，在温度冲击下，无烟煤中甲烷的解吸量会明显增加。
3. 温度冲击的综合影响综合分析表明，温度冲击对无烟煤中甲烷的吸附-解吸特性具有显著影响。
《基于热效应的含瓦斯煤恒温热芯升温促解吸实验研究》篇一一、引言在煤矿瓦斯防治与开发过程中，煤层瓦斯的解吸性能对瓦斯抽采效率及煤矿安全至关重要。
含瓦斯煤的解吸过程受多种因素影响，其中热效应对瓦斯解吸的促进作用尤为明显。
本文基于热效应，通过恒温热芯升温促解吸实验，对含瓦斯煤的解吸特性进行研究，旨在为煤矿瓦斯防治与开发提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验选用含瓦斯煤样，确保其具有代表性。
在采集过程中，遵循相关标准，保证煤样质量和可靠性。
2. 实验设备采用恒温热芯系统进行实验。
该系统主要由加热器、温控系统、气体收集系统等组成，可实现对煤样进行恒温加热，并实时监测温度变化。
3. 实验方法（1）将煤样置于恒温热芯系统中，设置不同的温度梯度（如：30℃、50℃、70℃等），观察并记录煤样在不同温度下的解吸情况。
（2）在升温过程中，实时监测煤样的温度变化，确保其恒温效果。
（3）收集瓦斯气体，并分析其成分和含量，了解其随温度变化而发生的变化规律。
三、实验结果与分析1. 恒温热芯升温过程中煤样的解吸特性通过实验发现，随着温度的升高，煤样的瓦斯解吸量逐渐增加。
在较低温度时（如30℃），煤样的解吸速率较慢；而在较高温度时（如70℃），煤样的解吸速率明显加快。
这表明温度对含瓦斯煤的解吸具有明显的促进作用。
2. 瓦斯成分随温度变化的分析随着温度的升高，瓦斯中的轻质组分含量逐渐增加，重质组分含量逐渐减少。
这表明在较高温度下，瓦斯更容易发生裂解反应，生成更多的轻质组分。
3. 影响因素分析（1）煤质因素：不同煤质的含瓦斯煤在解吸过程中表现出不同的特性。
例如，某些煤质在较低温度下即可表现出较高的解吸性能。
（2）压力因素：系统压力对瓦斯的解吸过程也有影响。
在较高压力下，瓦斯的解吸速率会降低。
（3）热传导效率：恒温热芯系统的热传导效率直接影响煤样的加热速度和解吸效果。
因此，优化系统热传导效率对于提高瓦斯解吸效率具有重要意义。
温度对煤体瓦斯吸附量影响规律的试验研究杨银磊;陈有强;高健勋;陈微【摘要】In order to study the changes of gas adsorption capacity and adsorption rate of coal with the temperature rise under the constant pressure, the coal samples with the particle size from 60 to 80 mesh taken from Anze Coal Mine were selected in the test. The isothermal adsorption lines of the coal samples and the relation curve of the adsorption capacity with time were successively tested at the temperature of 35 ℃, 50 ℃, 65 ℃, 80 ℃ and 105 ℃ and the pressure of 0. 6 MP a. The study showed that with the rise of temperature, the gas absorption capacity of coal decreased, the higher the temperature, the more obvious the trend was, and with the increase of time, the adsorption rate at each temperature gradually decreased. When the adsorption lasted for 200 min, the adsorption rate at each temperature was lower than 0. 005 cm3/(g·min), and then it decreased slowly. In the adsorption process, the higher the temperature, the lower the absorption rate at the same time.%为了研究恒压条件下,随着温度的升高煤吸附的瓦斯量以及吸附速率的变化情况,选取粒度为60~80目的安泽矿煤样,依次测试出煤样在压力0．6 MPa,温度为35、50、65、80、105℃条件下的等温吸附线,以及吸附量与时间的关系曲线。
《基于热效应的含瓦斯煤恒温热芯升温促解吸实验研究》篇一一、引言随着煤炭资源的日益消耗，瓦斯（煤层气）的开采与利用已成为国内外能源研究的热点。
含瓦斯煤的解吸特性研究对于瓦斯开采效率、矿井安全以及煤层气开发利用具有重要意义。
近年来，热效应在促进含瓦斯煤解吸方面的应用逐渐受到关注。
本文基于热效应，通过恒温热芯升温促解吸实验，探讨含瓦斯煤的解吸特性和机理，以期为相关领域的科研与实践提供参考。
二、实验原理与设备本实验利用恒温热芯设备，通过控制热芯温度，实现对含瓦斯煤样品的恒温加热，观察其解吸过程及效果。
实验原理主要基于热效应对煤层气解吸的促进作用，即通过加热提高煤样的温度，降低气体解吸的活化能，从而加速气体从煤基质中解吸出来。
实验设备主要包括恒温热芯装置、气体收集与分析系统等。
其中，恒温热芯装置是实验的核心部分，可实现精确控制加热温度；气体收集与分析系统用于收集并分析解吸出的瓦斯成分与含量。
三、实验方法与步骤1. 样品准备：选取具有代表性的含瓦斯煤样，进行破碎、筛分，制备成符合实验要求的样品。
2. 实验装置搭建：将样品放置于恒温热芯装置中，连接气体收集与分析系统。
3. 实验参数设置：设定恒温热芯装置的加热温度、加热速率等参数。
4. 实验过程：开启恒温热芯装置，对样品进行加热，并实时监测与记录气体解吸情况。
5. 数据处理与分析：对收集的气体成分与含量数据进行分析，计算不同温度下的解吸效果及效率。
四、实验结果与分析1. 解吸效果分析：随着温度的升高，含瓦斯煤的解吸效果逐渐增强。
在一定的温度范围内，解吸速率与温度呈正比关系。
2. 温度对解吸特性的影响：较高的温度有利于降低气体解吸的活化能，从而提高解吸速率和效果。
此外，高温还能使更多原本难以解吸的气体得以释放。
3. 恒温热芯技术的优势：与传统的瓦斯开采方法相比，恒温热芯技术具有更高的解吸效率和更好的安全性。
该技术可实现精确控制加热温度，避免因温度过高导致的煤样燃烧或爆炸等安全隐患。
第11卷 第1期2000年3月中国地质灾害与防治学报T he Chinese Jour nal o f Geo log ical Haza rd and Co nt rolV o l.11 No.1M ar.2000收稿日期:1999-07-19;修回日期:1999-08-20第一作者简介:梁 冰(1962-),女,博士生导师,从事工程力学及流体力学的教学及科研工作.文章编号:1003-8035(2000)01-0079-04煤和瓦斯突出发生过程中的温度作用机理研究梁 冰,刘建军(辽宁工程技术大学,辽宁阜新 123000)摘要:通过温度对含瓦斯煤的强度、吸附特性的影响,研究了温度在煤和瓦斯突出发生过程中的作用机理。
并根据煤和瓦斯突出发生的能量失稳判据,提出了以采区工作面的温度变化预测煤和瓦斯突出。
关键词:温度变化;煤和瓦斯突出;吸附等温中图分类号:T文献标识码:A1 煤和瓦斯突出的能量失稳准则煤和瓦斯突出是煤矿生产中的重大自然灾害之一,其预测和防治至今仍是采矿界尚未解决的重大安全技术难题。
有关其发生机理的研究,许多学者提出了众多的假说,如单因素假说、综合假说等。
但多数趋向于综合说。
本文作者一直致力于煤和瓦斯突出发生机理的研究,认为煤和瓦斯突出,是在煤体变形与瓦斯流动相互作用和相互影响下,煤体局部发生突然迅猛破坏而产生的现象,其实质是一个复杂的力学问题。
根据近代已搞清的煤岩变形破坏是其内部裂纹裂缝发生、发展起主导作用的机理,煤和瓦斯突出就是煤体变形和流体流动耦合作用下,煤体发生动力失稳破坏而造成的现象。
研究动力失稳过程在数学上会遇到很大的困难。
一般采取准静态的方法进行研究,即研究发生失稳破坏过程之前,系统平衡状态的稳定性。
如果此系统处于非稳定平衡状态,在外界扰动下,系统将发生失稳破坏,平衡状态的失稳将可能导致过程的失稳。
这样就可以从研究失稳前平衡状态的稳定性来研究系统的稳定性,并以此判别准则作为动力失稳过程发生的准则,使问题得到简化。
《基于热效应的含瓦斯煤恒温热芯升温促解吸实验研究》篇一一、引言随着煤炭资源的日益消耗，瓦斯（煤层气）的开采与利用已成为国内外研究的热点。
瓦斯作为清洁能源，其高效开采对于环境保护和能源安全具有重要意义。
然而，瓦斯在煤层中的赋存状态复杂，其解吸与运移受到多种因素的影响。
其中，温度对瓦斯解吸的促进作用尤为重要。
因此，本文以含瓦斯煤为研究对象，通过恒温热芯升温促解吸实验，研究热效应对瓦斯解吸的影响，以期为瓦斯的高效开采提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验选用的煤样为含瓦斯煤样，采自某煤矿。
煤样经过粉碎、筛分、干燥等处理后，进行实验。
2. 实验方法（1）实验装置：采用恒温热芯升温装置，通过控制加热速率和温度，模拟煤层中瓦斯解吸的环境。
（2）实验步骤：将煤样置于热芯上，设定不同的升温速率和温度，观察瓦斯解吸情况。
同时，通过气体分析仪记录瓦斯解吸量随时间的变化。
三、实验结果与分析1. 恒温热芯升温过程中瓦斯解吸特性实验结果表明，随着温度的升高，瓦斯解吸量逐渐增大。
在恒温热芯升温过程中，瓦斯解吸呈现明显的阶段性特征。
在较低温度阶段，瓦斯解吸速率较慢；随着温度的升高，瓦斯解吸速率逐渐加快。
2. 热效应对瓦斯解吸的促进作用热效应对瓦斯解吸具有显著的促进作用。
在恒温热芯升温过程中，煤样内部发生了一系列的物理化学变化，如煤基质膨胀、孔隙结构变化等，这些变化有利于瓦斯的解吸和运移。
此外，温度升高还使得瓦斯分子的运动速度加快，从而提高了瓦斯的解吸速率。
3. 不同升温速率对瓦斯解吸的影响实验发现，不同升温速率对瓦斯解吸的影响显著。
较高的升温速率有利于瓦斯的快速解吸，但过高的升温速率可能导致煤样内部结构破坏严重，反而降低瓦斯解吸量。
因此，在实际生产中，需要选择合适的升温速率以实现瓦斯的高效解吸。
四、讨论与展望本文通过实验研究了基于热效应的含瓦斯煤恒温热芯升温促解吸的规律和特点。
实验结果表明，热效应对瓦斯解吸具有显著的促进作用，而不同升温速率对瓦斯解吸的影响也不容忽视。
《基于热效应的含瓦斯煤恒温热芯升温促解吸实验研究》篇一一、引言随着煤炭资源日益紧缺和煤矿安全问题的关注度日益提升，煤层气（瓦斯）的开发和利用显得愈发重要。
煤层中的瓦斯主要依靠吸附和解析方式在煤体中储存和释放，其中解析过程是煤层气开采的关键环节。
而煤中瓦斯的解吸是一个复杂的物理化学过程，涉及到多种因素的影响。
其中，温度是影响瓦斯解吸的重要参数之一。
因此，本文以基于热效应的含瓦斯煤恒温热芯升温促解吸实验为研究对象，探讨温度对瓦斯解吸的影响机制及影响因素，为煤层气的高效开采提供理论依据。
二、实验原理与目的实验的原理是基于含瓦斯煤在受热时发生物理和化学变化，使吸附在煤体表面的瓦斯得到释放。
本文采用恒温热芯升温方法，模拟实际开采过程中的温度变化情况，对含瓦斯煤进行加热处理，观察其解吸过程及效果。
实验的主要目的是探究温度对含瓦斯煤解吸过程的影响机制及影响因素，为煤矿瓦斯开发提供指导意义。
三、实验材料与方法（一）实验材料本实验选用某地区具有代表性的含瓦斯煤作为实验样品，经过制备后得到符合实验要求的样品。
（二）实验方法本实验采用恒温热芯升温方法，将含瓦斯煤样品置于恒温热芯中，通过控制热芯的温度变化来模拟实际开采过程中的温度变化情况。
在加热过程中，观察并记录瓦斯的解吸过程及效果，分析温度对瓦斯解吸的影响。
四、实验过程与结果分析（一）实验过程在实验过程中，首先将含瓦斯煤样品放置在恒温热芯中，设定初始温度为XX℃，然后以一定的升温速率进行加热。
在加热过程中，通过传感器实时监测温度变化和瓦斯解吸量变化情况。
当温度达到预设值时，保持恒温一段时间后继续升温。
整个实验过程中记录下不同温度下的瓦斯解吸量及解吸速率等数据。
（二）结果分析通过对实验数据的分析，可以得出以下结论：随着温度的升高，瓦斯的解吸量逐渐增大；在较低温度下，瓦斯的解吸速率较慢；当温度达到一定值时，瓦斯的解吸速率迅速增加；恒温时间对瓦斯的解吸量也有一定影响。
此外，实验结果还表明，热效应在瓦斯解吸过程中发挥了重要作用，对促进瓦斯的有效开采具有重要意义。
温度对构造煤瓦斯解吸规律的影响研究温度对构造煤瓦斯解吸规律的影响研究是一项复杂的研究，它要求从温度及其对煤瓦斯解吸的影响方面进行分析研究，从而给出有效的构造煤瓦斯解吸规律。
温度是构造煤瓦斯解吸的主要因素之一，它可能会影响煤瓦斯的渗透性、压力等参数，并影响煤瓦斯解吸的规律。
煤瓦斯解吸的规律是由煤瓦斯渗透性、压力、温度等因素来决定的，温度变化不仅会影响煤瓦斯的渗透性，也会影响煤瓦斯的压力特性。
煤瓦斯在低温环境中，渗透性和压力都会显著降低，这就会使构造煤瓦斯解吸规律发生变化，煤瓦斯释放速率也会降低。
此外，温度还会影响煤瓦斯的析出及其析出的速率，低温环境下，煤瓦斯的析出速率会变慢，而且析出的煤瓦斯也会变得更加稳定，因此，低温环境下，构造煤瓦斯解吸规律也会发生一些变化。
此外，温度还会影响煤瓦斯的气相状态，在低温环境下，煤瓦斯的渗透性和压力都会显著降低，因此，低温环境下，煤瓦斯的解吸规律也会发生一些变化，煤瓦斯的释放速率也会降低。
此外，温度还会影响煤瓦斯的析出及其析出的速率。
在低温环境下，煤瓦斯的析出及其速率都会发生变化，析出煤瓦斯的速率也会变慢，析出的煤瓦斯也会变得更加稳定，这样就会影响构造煤瓦斯解吸规律。
最后，温度也会影响煤瓦斯的解吸规律。
低温环境下，煤瓦斯的渗透性和压力都会降低，这就会影响煤瓦斯的解吸规律，使得煤瓦斯的释放速率也会降低，从而影响构造煤瓦斯解吸规律。
综上所述，温度对构造煤瓦斯解吸规律具有重要作用，它会影响煤瓦斯的渗透性、压力、析出及其速率，从而影响构造煤瓦斯解吸规律。
因此，要研究温度对构造煤瓦斯解吸规律的影响，必须综合考虑煤瓦斯的渗透性、压力、析出及其速率、温度变化等多种因素，并从多方面深入地分析研究，从而得出有效的构造煤瓦斯解吸规律。
煤体瓦斯吸附和解吸特性的研究张 力1,邢平伟2(1.中国矿业大学,江苏徐州221008;2.太原理工大学,山西太原030024)[摘 要] 简要介绍了煤吸附瓦斯气体的本质,影响煤吸附量的主要因素以及煤吸附瓦斯气体的过程;分析了煤体瓦斯解吸扩散的主要形式和影响煤体瓦斯扩散速度的主要因素。
[关键词] 煤;瓦斯;吸附;解吸;扩散[中图分类号]T D712 [文献标识码]A [文章编号]1003-6083(2000)04-0018-030 引 言固体物质都具有或大或小的把周围介质中的分子、原子或离子吸附到自己表面的能力,这一性能被称为物质的吸附性能。
煤是一种复杂的多孔介质,是天然吸附剂[1],其中直径在10-6cm以下的微孔,由于其内表面积占表面积的97.3%,可以高达200m2/g,具有很大的比表面积,从而决定了煤的吸附容积。
甲烷以两种形式(承压游离状态和吸附状态)存在于煤层和共生岩层的孔隙裂隙中,对不同状态甲烷相对含量的实验研究表明煤中全部甲烷含量的90%～95%以吸附状态存在。
研究煤与瓦斯的吸附和解吸规律,对于煤与瓦斯的突出预测,煤层瓦斯流动机理,煤的瓦斯含量预测及计算采落煤瓦斯涌出,煤层气开发和利用都有现实意义。
1 煤的吸附特性1.1 煤吸附瓦斯的本质研究表明煤对瓦斯的吸附作用,在一定瓦斯压力下乃是物理吸附,其吸附热一般小于20k J/m ol。
煤表面的原子(它们的价力尚未达到完全饱和程度)在其表面产生一种力场。
在这种力场的影响下,周围的瓦斯分子比无力场存在时更易凝结。
瓦斯的凝结能力决定着它的被吸附能力,煤分子对瓦斯气体分子的吸引力越大,煤对瓦斯气体的吸附量越大。
煤分子和瓦斯气体分子之间的作用力由德拜(Debye)诱导力和伦敦色散力(London dispersion force)组成,由此而形成吸引势,即吸附势阱深度Ea(也称势垒)。
自由气体分子必须损失部分所具有的能量才能停留在煤的孔隙表面,因此吸附是放热的;处于吸附状态的瓦斯气体分子只有获得能量Ea才能越出吸附势阱成为自由气体分子,因此脱附是吸热的[2]。
《温度冲击对无烟煤中甲烷吸附—解吸特性影响的实验研究》篇一摘要：本研究针对温度冲击对无烟煤中甲烷吸附与解吸特性的影响进行了实验研究。
通过改变环境温度，观察无烟煤吸附和解吸甲烷过程中的变化规律，为煤矿瓦斯治理和煤层气开发提供理论依据。
本文详细介绍了实验方法、数据处理及分析，并得出相关结论。
一、引言随着煤炭资源的开采和利用，煤矿瓦斯问题日益受到关注。
无烟煤作为重要的煤炭资源之一，其甲烷吸附与解吸特性直接关系到煤矿安全生产和煤层气开发利用。
温度作为影响甲烷在无烟煤中吸附与解吸的重要因素，其变化对甲烷的运移规律具有重要影响。
因此，研究温度冲击对无烟煤中甲烷吸附—解吸特性的影响具有重要意义。
二、实验方法1. 实验材料：选用典型的无烟煤样品，保证其纯净度和均一性。
2. 实验装置：使用甲烷吸附—解吸实验装置，具备温度控制与数据采集功能。
3. 实验过程：首先对无烟煤样品进行预处理，然后在不同温度条件下进行甲烷吸附和解吸实验，记录相关数据。
三、实验结果与分析1. 温度对甲烷吸附特性的影响（1）随着温度的升高，无烟煤对甲烷的吸附量逐渐减少。
这是由于温度升高导致无烟煤分子活动加剧，孔隙结构发生变化，降低了对甲烷分子的吸附能力。
（2）在低温条件下，无烟煤的甲烷吸附能力较强，但随着温度的持续升高，吸附能力逐渐减弱。
这一现象在高温条件下尤为明显。
2. 温度对甲烷解吸特性的影响（1）在解吸过程中，随着温度的升高，甲烷从无烟煤中的解吸速度加快。
这是由于温度升高使得无烟煤分子与甲烷分子之间的作用力减弱，有利于甲烷分子的逸出。
（2）高温条件下，甲烷的解吸量较大，且解吸速度较快。
这为煤矿瓦斯治理提供了有利的条件。
四、数据处理与讨论通过对实验数据的处理与分析，我们得出以下结论：1. 温度是影响无烟煤中甲烷吸附与解吸特性的重要因素。
随着温度的升高，无烟煤对甲烷的吸附量逐渐减少，而解吸速度和解吸量则逐渐增加。
2. 在实际煤矿瓦斯治理和煤层气开发过程中，应充分考虑温度因素的影响，制定合理的瓦斯治理方案和煤层气开发策略。
