【摘 要】
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本文以自行研制的大型模拟系统为平台,在查阅文献资料和实验研究的基础上,对煤吸附CH4、CO2的吸附特性进行了研究,与此同时还研究了吸附作用对煤体渗透率的影响规律,最后进行
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本文以自行研制的大型模拟系统为平台,在查阅文献资料和实验研究的基础上,对煤吸附CH4、CO2的吸附特性进行了研究,与此同时还研究了吸附作用对煤体渗透率的影响规律,最后进行了注入CO2驱替煤层CH4的室内模拟实验研究,主要得到如下结论：煤对CO2和甲烷的吸附可用Langmuir方程来描述,并且吸附常数a和温度T的关系可用方程a=a0+AeBT来描述。对于淮南11槽煤同一实验煤样,在相同的温度条件下,煤吸附气体所呈现吸附性能越强,其在煤体内渗透率越低；煤体吸附气体之后同吸附前相比,煤体的渗透率明显降低。煤体对气体吸附解析具有明显的滞后效应,煤吸附CO2过程中,气体压力变化速度比煤吸附CH4气体时的变化速度慢；注入CO2之后,相比CH4气体单一解析,前期CH4气体单一解析时的速度和解析量要大于驱替时解析量,这是由于刚开始解析出来的主要是游离态气体,随着时间推移,驱替置换效应显示出了作用使得CH4的解析速度和解析量大大增高；置换解析过程中吸附相组分中CH4含量不断下降,而CO2含量不断上升；注气驱替过程中煤体温度有了显著提高,温度的提高,有利于处于吸附状态的CH4气体分子从吸附态变成游离态；在相同的降压幅度下,采用注入CO2驱替煤层CH4的方法,同常规降压法相比,可以使煤样中的CH4解析率提高约2.12倍,同时还将大量温室气体CO2埋藏于地下,环境效益显著。图[41]表[11]参[86]
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