原煤和型煤吸附瓦斯变形规律研究毕业设计

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1、原煤和型煤吸附瓦斯变形规律研究毕业设计目录1绪论11.1选题目的和意义11.2研究现状31.2.1煤的吸附膨胀特性研究现状31.2.2吸附膨胀实验研究现状41.2.3基于吸附作用的煤层瓦斯运移研究现状61.3本论文的主要内容61.4本论文的技术路线82煤吸附理论92.1煤吸附瓦斯机理92.2煤吸附瓦斯影响因素102.2.1温度对煤吸附瓦斯的影响102.2.2压力对煤吸附瓦斯的影响112.2.3时间对煤吸附瓦斯的影响132.2.4抽真空对煤吸附瓦斯的影响142.3二维吸附膜模型162.3.1Langmuir单分子层吸附模型162.3.

2、2Freundlich吸附模型172.3.3BET多分子层吸附模型172.4本章小结18I3煤吸附瓦斯变形试验193.1实验方案193.2实验设备193.3试样制作和实验装置243.4试验方法273.4.1试验气体的选择273.4.2实验步骤284原煤和型煤吸附变形的试验结果304.1抽真空阶段煤体变形量与时间关系304.20.67MPa吸附气体压强下煤体变形量与时间关系354.30.98MPa吸附气体压强下煤体变形量与时间关系384.41.41MPa吸附气体压强下煤体变形量与时间关系415结论与展望455.1结论455.2展望45

3、致谢46参考文献47附录A50附录B61I辽宁工程技术大学毕业设计（论文）1绪论1.1选题目的和意义煤矿瓦斯则是指的天然气。植物在成煤过程中生成的大量气体，又称煤层气。腐植型的有机质，被细菌分解，可生成瓦斯；其后随着沉积物埋藏深度增加，在漫长的地质年代中，由于煤层经受高温、高压的作用，进入煤的碳化变质阶段，煤中挥发分减少，固定碳增加，又生成大量瓦斯，保存在煤层或岩层的孔隙和裂隙内。中国煤矿术语中的瓦斯是从英语gas译音转化而来，往往单指CH4(甲烷，也称沼气)。地下开采时，瓦斯由煤层或岩层内涌出，污染矿内空气。每吨煤、岩含有的瓦斯量

4、称煤、岩的瓦斯含量，主要决定于煤的变质程度、煤层赋存条件、围岩性质、地质构造和水文地质等因素。一般情况下，同一煤层的瓦斯含量随深度而递增。我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭资源十分丰富，在过去的20世纪中，我国的煤炭含量居世界首位。煤炭在我国一直霸居主要能源首位，它占我国一次能源消耗的75%—80%。预计在21世纪中期，煤炭资源仍将占我国一次能源中的45%—50%，因此，煤炭产业仍旧是事关我国民生发展的基础产业。我国煤炭资源丰富，是世界上煤炭含量最多的国家之一，但同时，我国也是世界上瓦斯灾害最严重的国家，高、突矿井占我国重点

5、矿井约60%，其中，美与瓦斯突出矿井约达到20%。据统计，我国的矿业事故是所有工伤事故中最为严重的事故，其造成的死亡人数仅次于道路交通，在各种人为的显性事故灾害中居于第二位，矿井灾害中尤以瓦斯灾害最突出，是我国矿业发展中急需解决的问题。煤与瓦斯突出事故是煤矿生产中最严重、最危险的灾害之一。煤与瓦斯突出是指在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出，是另一种类型的瓦斯特殊涌出的现象。它破坏性极大，不仅能够损坏各生产系统，而且会造成大量的人员伤亡。据统计，2001—2014年我国煤矿共发生417起煤与瓦斯突出事故,其中较

6、大事故多发,造成的死亡总人数最多,占事故总起数的62.11%,占总死亡人数的46.0%；特别重大事故较少发生,仅占事故总起数的2.39%,但造成的死亡人数较多,占总死亡人数的19.9%。就2014年上半年我国共发生较大以上煤与瓦斯突出事故11起，造成78人死亡，其中湖南省发生4起、死亡26人，云南省发生3起、死亡22人，贵州省发生2起、死亡17人。这些重大事故给国家和人民的生命、财产带来了重大损失，也造成了不良的社会影响。在煤与瓦斯突出事故中，瓦斯具有十分重要的作用。长期以来，煤矿瓦斯一直被当作“有害”气体处理，瓦斯气不仅会造成采矿

7、过程中大量的人员伤亡，而且73辽宁工程技术大学毕业设计（论文）矿井瓦斯还是造成温室效应、破坏臭氧层等大气环境污染源之一，其温室效应是同质量二氧化碳的20倍左右，对大气臭氧层的破坏能力是二氧化碳的7倍。尤其是近年来，随着煤炭开采深度的增加，采掘机械化程度的提高,矿井瓦斯排放量也在急剧增大，仅2006年我国产煤超过23亿吨时释放的矿井瓦斯达100亿m3。据估计，我国每年不经过任何处理直排大气的瓦斯约为7.7万m3，占世界煤矿瓦斯排放量的32.5%，造成严重的大气污染。随着科技的发展，在最近的20年来，煤矿瓦斯除了作为“有害”气体，更主要

8、的是作为一种洁净能源而被各国重视。20世纪80年代，美国首先从地面开采煤层气获得成功，使瓦斯变害为宝，成为一种洁净能源供人们使用，引起世界各国的高度重视。据试验统计，1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，良