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现如今中国面临着国际碳减排和环境约束双重的压力,在矿井排出的瓦斯当中,低浓度瓦斯占绝大部分,如何处理好这部分瓦斯,实现低浓度瓦斯的低百分比排放,是本文研究的主要内容。 从瓦斯的存在形态、孔隙特征、赋存影响因素以及多孔介质的基本特征方面全面了解瓦斯在煤层中基本属性,瓦斯作为一种气体,是煤的伴生产物,瓦斯在煤体中运移、储存、积聚,受煤体影响很大,在煤层开采过程中,瓦斯可以作为一种能源被利用,同样可以危害矿井生产安全。 对煤层及采空区瓦斯抽采技术进行概括分析,瓦斯抽采技术经过上百年的发展,已经相当成熟,了解瓦斯抽采技术,能够更好的把握矿井低浓度瓦斯分布范围,有利于低浓度瓦斯的抽采回收。 低浓度瓦斯的特性就是浓度低,很难像常规瓦斯一样被抽采利用,只有提高其瓦斯浓度,因此,以菲克定律为指导,在热力学恒定条件下,做矿井低浓度瓦斯富集回收实验。从实验构思到实验装置的研制,直到实验的成功完成,实验结果证明利用瓦斯的物理属性来分离瓦斯是可行的。设计了瓦斯分流实验,实验结果证明了瓦斯从狭窄到开阔空间的运动过程中,同样可以做到瓦斯的分离富集。 在建井的过程中,瓦斯分离富集装置可以和风机房建设到一起,采煤初期,煤层、采空区瓦斯抽采以及低浓度瓦斯回收同时进行,做到矿井瓦斯全采全收,实现瓦斯的低百分比甚至零排放。