【摘 要】
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本文通过实验研究、理论分析、数学分析相结合的方法,实验研究静电场对不同煤种不同破坏类型煤样吸附解吸瓦斯特性的影响规律。采用实验对比法分析在不同静电压处理后的煤样
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本文通过实验研究、理论分析、数学分析相结合的方法,实验研究静电场对不同煤种不同破坏类型煤样吸附解吸瓦斯特性的影响规律。采用实验对比法分析在不同静电压处理后的煤样的吸附等温曲线的变化规律和吸附常数a, b值的变化特征,得出不同煤种静电场下的瓦斯吸附量增加,吸附常数b值与之相一致的变化规律;采用变化测试方式的方法对比分析上述煤样在静电场处理下的瓦斯放散变化特征,得出静电场利于瓦斯放散,对其的影响程度具有烟煤构造煤>烟煤原始结构煤>无烟煤原始结构煤>无烟煤构造煤的规律性,这一变化特征符合不同煤级自由基浓度的分布规律。并对实验中特征明显的现象分析得出:煤的瓦斯放散速度在静电场处理后具有明显的粒径特征和时间记忆效应。运用灰色关联法分析在静电场下影响瓦斯放散的煤体自身因素中哪个因素占主导地位,得出的固定碳的关联度的变异系数最大,从而证实静电场是通过影响煤岩组分中固定碳来宏观改变瓦斯放散速度,为机理分析的提供量化的基础。建立煤—瓦斯系统相互作用势模型,计算静电场下一维势阱的变化量,并从外加电场电介质极化的角度分析静电场对煤表面吸附势的影响,都得出静电场下煤表面的吸附势阱深度增加的瓦斯吸附影响机理,在此基础上分析吸附势与瓦斯吸附量和瓦斯扩散系数的关系,得出吸附量增加导致瓦斯浓度梯度和压力梯度升高利用瓦斯放散,而扩散系数减小不利于瓦斯扩散的瓦斯放散影响机理。
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