不同温度下软煤等温吸附/解吸特性
2021-03-03张遵国张春华
辽宁工程技术大学学报(自然科学版) 2021年6期
张遵国,赵 丹,张春华,陈 毅,唐 朝
(1. 辽宁工程技术大学 安全科学与工程学院,辽宁 葫芦岛 125105; 2. 辽宁工程技术大学 矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁 葫芦岛 125105)
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据统计,中国煤矿开采正逐渐向深部转移,全国开采深度超过1 000 m的矿井已达到47对,少量矿井最大采深已超过1 500 m[1].随着开采深度的不断加深,地层中温度、压力也会逐渐增加.
已有研究表明,温度对煤吸附特性有重要影响.刘彦伟[2]等通过实验研究不同煤阶含瓦斯煤粒的扩散通量与温度的量化关系,结果表明温度升高会诱发吸附瓦斯大量解吸.钟玲文[3]等考虑温度和压力综合作用,认为低温低压区压力对吸附能力的影响大于温度,高温高压区则相反,同时发现吸附常数与温度的变化无明显关系.但在其他学者的研究中,吸附常数均随温度的变化而变化,只是变化规律不相同[4-5].
为定量分析煤的吸附特征,众多研究者分别从动力学理论、热力学理论和位能理论等方面提出了不同的吸附模型[6-9].其中,固体表面单分子吸附理论Langmuir方程应用最多[10].但在现有理论模型中,通常只考虑压力对吸附的影响,而对于温度的影响,多侧重于实验规律及机理分析,温度、压力综合影响下的吸附量计算模型还需进一步研究.
此外,现有相关研究普遍采用煤粉颗粒为研究对象,但块煤与粉煤的对比实验所得吸附结果并不相同[11],采用能够还原煤体中的原始结构的块煤(通常指原煤)进行吸……
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