型煤中空隙分布规律试验研究

作者:皇冠app 发布时间:2020-08-22 02:16

  为研究煤层钻屑粒度的统计分布特征,选取深凹煤矿和何兴煤矿粒径为1~3 mm的钻屑为试验煤样,对不同质量的煤样进行扫描成像,基于MATLAB软件进行数字图像处理,获得其相应煤粒的粒度,并对煤粒的粒度统计分布进行分析。结果表明:在粒径1~3 mm范围内的煤粒粒度统计分布为一种偏态分布,经对数处理后服从威布尔分布;通过对不同质量煤样期望值和方差计算对比可知,煤样的质量在15 g以上时煤样统计粒径趋于稳定,并且稳定在1.75 mm左右。因此,选取15 g以上的煤样进行钻屑瓦斯解吸指标测量,其结果更具有代表性。

  为寻找煤矸破碎粒度的分布规律,根据分形理论建立了煤矸破碎粒度分布的分形表达式,并与威布尔分布比较,寻找煤矸破碎特性指数、破碎程度参数、分形维数与各影响参数的关系。首先对不同杆数的滚筒进行煤矸破碎试验,根据实验结果选择合适的杆数,并对参数间的关系进行探讨;其次,对不同杆形的滚筒进行煤矸破碎实验,根据实验结果确定杆形对煤矸破碎粒度分布的影响;最后对不同地质条件下的煤矸进行破碎实验,研究不同硬度的煤矸对煤矸破碎粒度分布的影响。研究结果表明:杆数为6、杆形为三角杆的滚筒破碎效果最好。威布尔分布、分形分布均可表示煤矸破碎粒度的分布规律,但用分形分布表示煤矸破碎粒度的分布规律,能更好地表达煤矸破碎粒度的的

  通过筛分试验和浮沉试验研究了砷在煤不同粒度级和不同密度级中的分布规律,并采用重液重选试验和分步释放浮选试验探究了重选和浮选对煤中砷的脱除效果。结果表明重选和浮选对于煤中砷的脱除都有较好的效果。

  基于煤中氟的不同赋存形态直接影响对高氟煤降氟工艺的选择,采集26个淮南矿区生产煤样,依据GB/T 4633—2014方法测定煤样中氟含量,结合淮南煤田构造特征探讨煤样所在槽别、煤田区域构造对氟含量的影响,分析研究淮南煤中氟的分布规律及其赋存形态。研究结果表明,淮南煤田煤层中氟的分布与煤田区域构造有关,即矿区煤中氟含量在煤田平缓地层较高,褶皱、断裂发育地段煤中氟含量较低,由内向外呈“高氟—中氟—低氟”变化。淮南矿区大部分生产煤样中氟含量与灰分呈正相关,表明煤中氟主要与无机矿物相结合,可通过洗选、减灰降低淮南矿区煤中氟含量。

  以陕西南梁煤矿间隔式采煤方法回采浅埋冲沟地貌下极近距离煤层上组煤为研究背景,采用理论、数值计算方法分析上组煤遗留间隔式煤柱对下组煤顶板中应力分布规律的影响。运用RFPA数值软件模拟上组煤层开采,分析间隔式煤柱弹性核区应力分布规律,结合弹性力学半平面无限体理论与工作面顶、底板岩性、回采工艺参数等,分析间隔式煤柱下底板中应力分布规律,同时统计并分析了组合煤柱个数对应力分布影响。

  为探究粒径和温度耦合作用对煤中瓦斯解吸演化规律,以贵州六盘水矿区17号煤层为研究对象,借助HCA高压容量法瓦斯吸附装置,开展了不同粒径和温度条件下的瓦斯解吸试验。结果表明:温度不变时,煤中瓦斯解吸量和初始瓦斯解吸量与粒径成反相关关系,粒径抑制瓦斯解吸过程;粒径恒定时,煤中瓦斯解吸量随温度升高而增加,温度促进瓦斯解吸过程;利用改进巴雷尔式和解吸试验前30 min实测数据,推导得出煤中瓦斯解吸量随粒径和温度耦合作用的函数关系式;当粒径从0.1~0.3 mm增至0.75~1 mm范围,粒径和温度耦合作用均抑制煤中瓦斯解吸过程,瓦斯解吸量总体呈下降趋势,但其随粒径增大呈快速降低-缓慢降低的渐变趋势,而

  工作面采空区侧向煤体内支承压力由静态支承压力和动态支承压力叠加而成。建立静态支承压力及动态支承压力力学模型,推导出了静、动态支承压力分布方程式。基于静态支承压力和动态支承压力分布方程式及相关地质资料,求出了某工作面采空区侧向煤体内支承压力分布规律,对确保采煤工作面安全高效生产,提前防范顶板灾害具有重要指导意义。

  以5种煤泥型煤为原料进行燃烧实验,研究煤泥型煤的燃烧特性及影响因素.结果表明,成型过程及黏结剂等对煤泥的燃烧性能基本无影响;煤泥型煤燃烧初期主要为挥发分的析出和燃烧,火焰旺盛火力强;型煤中后期燃烧为焦炭的燃烧,燃烧由型煤表面不断深入内部进行,氧气要扩散到焦炭表面会受到灰壳及其内部产生的挥发分和燃烧产物等扩散阻力.型煤挥发分越高,灰分越低,其燃烧速率越大,且易于燃尽.

  粉煤成型工艺不仅可以解决粉煤利用效率低、环境污染严重的问题,还可以满足某些特定工业生产的原料准备要求。以无黏性的瘦煤为原料,以Hypercoal(HPC)作为黏结剂,利用自制的热压成型设备进行了热压型煤的试验研究,研究中考察了保温时间、温度和HPC添加量对热压型煤抗压强度的影响。研究结果发现:HPC在热压条件下可以显著提高型煤的抗压强度,在不添加HPC的情况下,型煤的抗压强度仅有38~70 N/个,在加入10%的HPC后,型煤的抗压强度可以达到148~227 N/个;当HPC添加量为15%,热压成型温度为400℃,保温时间为15 min时,以30 MPa的压力成型,可以制得抗压强度高达436

  型煤干燥特性的试验研究,赵红涛,武建军,本文首先采用热重分析仪研究了腐植酸钠和沥青热分解过程,然后从型煤的干燥特性出发,研究了干燥时间对型煤质量的影响,型煤水分

  为提高煤层气的采出率,通过酸液浸泡对煤样改性,利用高压压汞法对改性后煤样微观结构进行表征,并利用高温高压吸附仪对煤样瓦斯吸附规律开展试验研究。结果表明:酸液浸泡后煤样的退汞效率提高、总的孔容增加、比表面积减小,相应微孔的孔容比例和比表面积均减小;酸改性后的煤样吸附瓦斯量减少,即改性后煤样降低了瓦斯的吸附能力。

  为了研究回采煤层瓦斯解吸规律,准确预测回采煤层瓦斯涌出量,以赵固二矿煤样为研究对象,进行不同孔隙压力条件下从解吸开始前60 min颗粒煤、非受载原煤和受载原煤瓦斯解吸试验,系统分析煤样瓦斯解吸速率和解吸量。试验结果表明:随着回采工作面向前推进,前方煤体一定范围内煤体原生孔隙裂隙遭受破坏,增大了瓦斯放散速率。在前3 min快速解吸阶段,颗粒煤瓦斯解吸量为相同试验条件下非受载原煤的6.02~7.23倍,是受载原煤的8.69~20.86倍,即散落煤瓦斯解吸量是工作面推进过程中瓦斯涌出量的主要组成部分。随着煤层瓦斯压力的增大,对煤层瓦斯解吸规律影响在增大,3种煤体瓦斯解吸速率及解吸量差别在减小。研究结

  为研究残煤复采区域内空巷中瓦斯分布规律、计算一次采动后空巷内剩余瓦斯含量,通过理论计算得出了一次采动后瓦斯涌出量以及一次采动后空巷内剩余瓦斯含量的计算公式,得出了密闭空间瓦斯积聚规律。研究结果表明:一次采动后空巷密闭后煤壁向空巷内的瓦斯涌出量为关于瓦斯运移时间的函数,且根据瓦斯运移时间的不同,瓦斯涌出量的计算公式也不相同。通过对现场空巷内瓦斯涌出量以及瓦斯压力的测量,验证了所得计算公式的正确性。

  为了便于开展在物理力学性质和吸附性能方面与原煤相似度较高的突出模拟相似材料配比试验研究,对粉煤成型机理以及冷压型煤强度影响因素的研究成果进行了梳理,概括了现有粉煤冷压成型机理,重点分析了粉煤粒度及组成、成型压力、成型水分和粘结剂对冷压型煤强度的影响规律,并在此基础上对煤与瓦斯突出模拟试验型煤制作工艺进行了优化,对后续型煤强度影响因素研究前景进行了展望,为大尺寸突出煤相似模拟材料配比制作及其工艺研究提供参考。

  以府谷半焦粉为原料,原料粒度上限为3mm,-1mm含量占70%,在25MPa的成型压力下进行气化型煤成型的试验研究。探究了不同成型水分下型煤的抗压强度,并以型煤产品的抗压强度、热稳定性和型煤生产的经济效益作为评价指标,探究半焦粉制备气化型煤的粘结剂和添加剂选择及用量。试验结果表明,府谷半焦粉的最佳成型水分为25%,其中掺入2.00%淀粉、6.00%膨润土、4%焦煤粉,或者1.00%CMC、4.00%膨润土、4%焦煤粉制成的型煤具有较高的抗压强度和热稳定性,同时也具有较好的经济效益。

  基于地球物理方法的煤体应力分布规律研究规律,薛世鹏,王恩元,煤体应力状态的准确测试是工程实践中的一项重要工作。受载煤体变形及破裂时能够产生微震、声发射和电磁辐射信号,煤体中应力越高

  为了探讨型煤吸附不同压力下的CH4、N2以及CO2的变形特征,利用自行研发的高压瓦斯煤岩吸附-解吸测试系统,对型煤在吸附这3种气体过程中的变形规律进行了研究。结果表明:型煤在不同压力下吸附不同气体的过程都包含抽真空变形、吸附膨胀变形和解吸附压缩变形等3个阶段,且吸附3种气体的膨胀变形规律相似,其轴向变形与环向变形均随时间的增大而逐渐增大;吸附膨胀变形过程中的应变-时间关系都符合Langmuir方程形式;在相同温度和吸附质压力条件下型煤对3种气体的吸附膨胀变形由大到小依次为CO2、CH4、N2;型煤吸附这3种气体膨胀变形过程中的环向应变要大于轴向应变,且随着压力的增大2个方向的变形差异增大。

  结合粒度筛分人工采样方法的偏差试验原理,从离群值检验、样本容量核对、差值独立性检验、灰分偏差、结果统计分析等方面进行粒度筛分人工采样方法的偏差评估研究,采用统计方法分析判定人工采样方法是否有偏差。同时对物流环节过程中的煤炭粒度分布变化规律进行研究,确定煤种各粒度级别比例在不同的运输环节中的变化规律和原因,为煤炭物流过程中粒度分布变化的控制提供重要的依据。

  型煤技术适合中国国情,是鼓励发展和推广的洁净煤技术之一,而专利是技术发展的最好体现。对1986—2012年中国型煤相关专利进行了检索、统计、分类,分析探讨了民用型煤、锅炉型煤、造气型煤、生物质型煤、型煤黏结剂、型煤生产工艺及设备等型煤专利技术。结果表明:中国型煤技术各个时期侧重点有所不同。民用型煤在不发达地区仍有一定的市场需求;锅炉型煤推广应用较为缓慢;造气型煤是中国型煤技术研究的重点,已逐步从实验室研究向工业试验和实践生产转变,但仍有许多问题亟待解决;生物质型煤已成为中国型煤技术新的发展方向。型煤生产工艺及设备、燃用型煤锅炉等是近几年的研究热点。


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