煤体解吸甲烷规律及解吸后微结构特征研究

在新兴能源产业提质增效的迫切要求下,积极推进煤层气产业发展对于缓解目前国内能源现状具有重要意义。地层应力约束下煤储层吸附解吸瓦斯特征直接关系到瓦斯抽采作业的布置方式。基于此,对应力约束状态下煤体对甲烷的吸附和解吸特征进行了试验研究,同时对解吸甲烷后煤体内部结构特征进行了CT扫描测试和分析。结果表明:煤体对甲烷的吸附量与孔隙压力几乎呈线性关系,符合Langmuir模型;80℃是煤体解吸甲烷较为合理的温度点;解吸甲烷后煤体内部会形成较多孔隙,发育较多的次生裂隙,不同层位孔隙率在6.32%~9.38%之间,平均孔隙度可达7.4%;在不同类别孔隙中,孔径低于30μm的孔裂隙比例高达76.36%;总体上,煤体中孔径较小的孔裂隙结构是甲烷解吸、扩散以及运+移的主要通道。

不同温压作用下煤体对甲烷吸附量及其变形的试验研究

基于温度和压力会影响煤体对甲烷吸附的这一特性,研究了煤体在不同温度和压力下对甲烷的吸附量和吸附过程中煤体的变形量,结果表明:随着温度的增加,煤体对甲烷的吸附量减小,升温对煤体的吸附能力起抑制作用;吸附甲烷后的标准煤样的轴向变形量与温度呈负相关关系,而与孔隙压呈正相关关系。在同一温度下,随着孔隙压力的增大,甲烷在煤体中的吸附量几乎呈线性关系增大;当温度为80℃时煤体发生显著的压缩变形。

掘进机截割头截齿参数对截割性能影响的研究分析

为了解决截割头在复杂工况下出现的磨损断裂等问题,以悬臂式纵轴掘进机为研究对象,对截割头截割煤壁过程进行了一定的分析,并对不同的截割参数下截割头的状态进行研究,得到了最佳切削角及合理的截线距选择标准,为类似的研究提供一定的参考。

不同温度和压力下二氧化碳驱替瓦斯增产煤层气试验研究

针对我国能源供需不平衡以及矿井瓦斯无法高效利用的现状,本文主要进行不同温度和压力下二氧化碳驱替瓦斯的试验,得到了驱替效率与温度和时间的定量关系,研究结果表明:二氧化碳驱替瓦斯的效率与温度和压力均表现为正相关关系,超临界二氧化碳的驱替效率至少可达65%。

山西省多能互补系统发展问题及对策研究

基于煤炭、可再生能源、储能及氢能相融合的多能互补系统是实现山西省能源革命排头兵的重要措施。分析山西省多能互补系统的发展现状及问题、开发模式及发展对策,结果表明:山西省以煤为主的能源供给结构是多能互补系统发展的障碍,构建"可再生能源+废弃井巷抽水储能"和"可再生能源制氢"是实现山西省多能互补系统的一个重要措施;通过电力辅助服务及补贴政策,为山西省多能互补系统的快速发展提供政策支持,该研究能够为山西省能源综合改革提供一些有益的借鉴。