声场作用下煤中甲烷解吸扩散的特性

【摘要】：为了深入研究超声波的机械振动效应、热效应、空化效应提高煤层气抽采率的机理,研制了可控声场作用下甲烷吸附、解吸试验系统。实验研究了不同频率的超声波、不同声强的声波作用下煤中甲烷的解吸特性,得出:不加声场与声场作用下煤中甲烷的解吸动力学特性一致,甲烷解吸全过程中,初始解吸速度较快,随时间的增加,解吸速度越来越慢,最终趋于0;声场作用下甲烷的解吸量增加了20%~90%,且解吸量随声强的增大而增大;煤中甲烷的扩散规律可用单一扩散模型描述,声场作用下传质毕欧准数减小,扩散系数增大,表明声场作用使煤体内部扩散阻力减小,传质速度加快,扩散能力增强,有利于煤中甲烷的解吸、扩散。 【作者单位】： 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室;
【关键词】： 声场 甲烷 解吸 扩散
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2014CB239204) 教育部创新团队发展计划资助项目(IRT13043) 重庆市前沿与应用基础研究计划资助项目(cstc2014jcyj A1189)
【分类号】：TD712
【正文快照】： 由于我国煤矿地质条件复杂,瓦斯含量高,瓦斯压力大,煤层渗透率极低,小于0.001×10-15m2,因此在煤层气开采过程中需采用水力压裂、水力割缝、注气、预裂爆破、水平井技术、物理场激励等增渗技术来提高煤层气的抽采率[1-3],其中物理场作用下煤层气的吸附、解吸、渗流规律国内外

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