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井下注气驱替煤层甲烷机理及规律研究     在线阅读　整本下载　分章下载　分页下载 本系统暂不支持迅雷或FlashGet等下载工具
【英文题名】 Study on Mechanism and Characteristics Laws of Displacement Coalbed Methane by Underground Gas Injection
【作者】 杨宏民;
【导师】 张铁岗;
【学位授予单位】 河南理工大学;
【学科专业名称】 安全技术及工程
【学位年度】 2010
【论文级别】 博士
【网络出版投稿人】 河南理工大学
【网络出版投稿时间】 2010-12-16
【关键词】 煤层注气; 竞争吸附; 置换解吸; 驱替煤层瓦斯; 边注边排; 边注边抽; 煤层瓦斯促排措施;
【英文关键词】 gas injection into coal seam; competition desorption; displacement desorption; coal bed methane drive away; gas injection as methane release through bore; gas injection as methane drainage; accelerating methane emission measure;
【中文摘要】 受煤层注气提高煤层气产出率(ECBM)试验成功的启发,首次成功地将煤层注气驱替技术用于煤矿井下注气促排促抽煤层瓦斯的工程技术领域。论文围绕煤对N2、CO2、CH4以及他们的混合气体吸附-解吸规律、气体之间的竞争吸附和置换吸附规律展开实验室研究。基于达西(Darcy)渗流理论、菲克(Fick)扩散理论、扩展Langmuir吸附理论以及气体状态方程,建立了多物理场耦合条件下的气体流动和置换解吸模型,利用Comsol Multiphysics有限元数值模拟软件进行了煤层注气数值模拟。在此基础之上,在煤矿井下开展了注气置换解吸煤层甲烷的工艺技术研究,考察了掘进面迎头边注边排和边注边抽、巷帮耳状钻场边注边抽、巷帮顺层孔边注边排和边注边抽等多种井下工艺的注气置换效果,提出了注气驱替/置换煤层甲烷的气体置换、气流“携载”、气流稀释扩散和气流膨胀增透的作用机理。 首先研制了专用的大煤样量多元气体吸附装置,采用气样储罐隔离采样法解决了采样过程中气相组分不断变化的难题。建立了煤对混合气体的竞争吸附和置换吸附实验方法。试验结果表明,煤对CO2、CH4和N2吸附常数a值分别为63.6943 m3/t、41.15...
【英文摘要】 Inspired by the successful test of Enhanced Coal Bed Methane (ECBM) by means of gas injection, the gas injection technology was firstly applied to accelerate coal seam methane emission and drainage in underground coal mine. The adsorption– desorption laws of N2, CO2, CH4 and their mixture on coal have been researched; and a series of lab experiment of displacement adsorption and competition adsorption have be made. Before underground testing, based on Darcy’s law, Fick’s law and Langmuir’s law, a set...
【更新日期】 2010-12-20

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