高温高压耦合作用下深部煤层吸附瓦斯综合模型研究

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1、全日制硕士学位论文高温高压耦合作用下深部煤层吸附瓦斯综合模型研究申请人姓名:李阳指导教师:袁东升刘明举学位类别:工学硕士专业名称:安全科学与工程研究方向:瓦斯地质理论与应用河南理工大学安全科学与工程学院二○一五年六月I河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文高温高压耦合作用下深部煤层吸附瓦斯综合模型研究，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相

2、关责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文使用授权声明本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日II中图分类号：TD713密级：公开UDC：单位代码：10460高温高压耦合作用下深部煤层吸附瓦斯综合模型研究Researchof

3、AdsorptionModelunderHighTemperatureandPressureCouplingonDeepCoalSeam申请人姓名李阳学位类别工学硕士专业名称安全科学与工程研究方向瓦斯地质理论与应用导师袁东升职称教授刘明举教授提交日期2015.06答辩日期2015.06河南理工大学III致谢论文是在导师袁东升教授、刘明举教授、郝富昌副教授的悉心指导和关怀下完成的，从论文的选题到最终定稿，刘明举老师倾注了大量的心血和辛勤的汗水，在此谨向刘明举老师致以崇高的敬意和衷心的感谢。从刘明举老师身上我学到了很多，他活跃的学术思想、严谨的治学态度和科学的研究方法，使我受益匪

4、浅，并将深深影响着我今后的工作和学习；学到了许多做人做事的方法和道理，也学到了很多宝贵的从事科技工作的经验与方法；这些使得我在以后的学习、工作中将受益匪浅。总之，师恩浩荡不言而喻，我惟有铭记于心！真诚感谢郝富昌老师在我期刊论文和毕业论文写作期间的悉心指导与帮助，对给您带去的麻烦也请您原谅。研究生三年的时间里，刘彦伟老师、赵发军老师、邓奇根老师、左伟芹老师和郝富昌老师等曾给予我莫大的关心和指导，结下了不解的师生情谊，在此谨向他们致以诚挚的谢意！在实验室实验过程中得到了李亚鹏、冀占强和贺全义同学的大力帮助以及煤与瓦斯突出矿井鉴定实验室工作人员的大力协助，在此一并表示感谢！感谢32

5、5室的各位兄弟姐妹们在吸附实验过程和论文撰写过程中给予我的帮助！感谢337室的各位兄弟们在论文撰写过程中给予我的帮助,在生活上给予我的无私关怀！感谢安全学院所有的授业老师，在校期间得到了他们极大的支持和帮助！感谢研究生处的各位老师三年来对我的培养和教育！我会在以后工作和学习中更加努力，不断攀登、超越自我来报答所有关心我的人。特别要感谢我的家人，是他们把我抚养成人，在精神上、经济上给予我帮助和支持，使我能够顺利完成学业！感谢各位专家、教授在百忙之中审阅本文，并热切地希望得到您的指教。V摘要近年来，我国煤矿的开采深度不断加深，当埋藏深度达到一定值之后，瓦斯含量与埋深的关系不再是简

6、单的线性关系，这与以往的浅部煤层的结论不同。且随着深度的增加，原定的煤层瓦斯含量突出临界值8m3/t已经不再适用于对矿井突出危险性的预测。本文以平煤一矿为例，对深部煤层的温度和压力进行预测，在此基础上，进行了高温高压等温吸附实验，综合分析了温度压力对煤吸附特性的影响，压力增大，吸附瓦斯量增加，温度升高，吸附瓦斯量减少，高温、高压条件下煤对瓦斯吸附性能的大小，是压力和温度综合作用的结果，并由实验数据得到了吸附常数与温度的线性回归方程式，并因此建立了吸附瓦斯含量的计算模型。在综合分析了温度压力的变化对孔隙率的影响的基础上，建立了孔隙率计算模型，并因此建立了游离瓦斯含量的计算模型，

7、从而得到了高温高压耦合作用下煤吸附瓦斯的综合模型。利用此模型对埋深850m以深的煤层进行瓦斯含量理论值计算，与实测瓦斯含量值进行对比验证，并在此基础上提出了新的瓦斯含量突出临界指标。关键词：高温高压；深部煤层；吸附特性；孔隙率；吸附模型VIAbstractInrecentyears,thedepthofChina'scoalminingcontinuestoincrease,butwhentheburialdepthreachesacertainvalue,gascontentwillnotincrea