陈立伟王东杰边乐刘媛李晓华
河南理工大学安全科学与工程学院煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心煤矿灾害预防与抢险救灾教育部工程研究中心
为了研究水分对煤层注CO2置换CH4效应的影响,采用自主研发的含瓦斯多元气体置换实验系统进行不同含水率煤对CH4和CO2吸附实验,研究结果表明:煤中水分的存在不影响CH4和CO2等温吸附曲线的规律以及煤吸附CH4和CO2能力大小的排序;相同吸附平衡压力下,随着煤样含水率的增加,CH4和CO2吸附量逐渐减小,水分对煤吸附CH4的抑制率大于煤吸附CO2的抑制率,这说明水分对煤吸附弱吸附性气体的抑制程度更大。在进行等压扩散条件下不同含水率煤的注CO2置换CH4实验时,发现,相同含水率条件下,随着吸附平衡压力的增加,CH4的置换量和置换率不断增加,而CO2注置比不断减小,CH4的置换效果较好,而CO2的利用率较低。同一吸附平衡压力下,随着煤样含水率的增加,CO2储存量不断减少,与CH4置换量对比发现,相同条件下,CO2在煤体中的储存量始终高于CH4的置换量;当煤样含水率不变时,吸附平衡压力升高,煤样中CO2储存量和CH4置换量均随之变大,且CO2在煤体中的储存量也始终高于CH4的置换量。同一吸附平衡压力下,随着煤样含水率的增加,CH4的置换量和置换率及CO2注置比表现出下降的趋势,水分对CO2置换煤中CH4起抑制作用,煤样含水率越大,置换效果越差,抑制程度越高;CO2注置比下降梯度较小,程度不明显,水分对其影响较小。该研究成果进一步完善影响煤对气体吸附解吸因素的理论分析,将为注气抽采煤层气的工程应用提供理论依据。
煤层气等压扩散水分置换效果
0前言
1实验装置与实验方法
1.1煤样制备
1.2实验装置
1.3实验步骤
4、CO2气体的等温吸附特性'>2.水分对CH4、CO2气体的等温吸附特性
4、CO2气体等温吸附规律的影响'>2.1水分对CH4、CO2气体等温吸附规律的影响
4,CO2气体吸附抑制率的影响'>2.2水分对CH4,CO2气体吸附抑制率的影响
4、CO2气体吸附常数a、b值的影响'>2.3水分对CH4、CO2气体吸附常数a、b值的影响
2置换煤中CH4效应的影响特性'>3水分对CO2置换煤中CH4效应的影响特性
4置换量的影响'>3.1水分对CH4置换量的影响
2储存量的影响'>3.2水分对CO2储存量的影响
4置换率和CO2注置比的影响'>3.3水分对CH4置换率和CO2注置比的影响
4结论
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会