表面活性剂对低阶煤瓦斯放散性能影响的实验研究

发布时间：2020-11-22 03:17

　　 瓦斯浓度超限是瓦斯灾害发生的主要原因之一,表面活性剂溶液可增加润湿煤体的能力,进而影响煤体瓦斯放散性能,对预防工作面瓦斯浓度超限起到一定作用。因此,论文通过煤体瓦斯放散实验研究表面活性剂对瓦斯放散性能的影响规律,对预防采煤工作面瓦斯浓度超限及煤与瓦斯突出等有一定的意义。本文选取新疆硫磺沟煤矿4-5煤层煤样,通过煤的工业分析实验,测定了水分、灰分、挥发分和镜质组等基本参数;筛选出六种表面活性剂,测试其溶液的接触角和表面张力基本参数,计算出煤体表面的铺展系数、临界表面张力、黏附张力、黏附功和表面自由能等润湿性能参数,得出所选六种表面活性剂对煤体润湿性能的影响;利用自主研发的煤样瓦斯放散特性测定装置台,分别对复配与单一表面活性剂溶液处理煤样进行瓦斯放散特性测试实验,分析了表面活性剂对煤体瓦斯放散特性的影响规律;选取效果最明显的一组复配表面活性剂处理煤进行低温氮吸附实验,测试表面活性剂处理后煤样的孔隙结构变化,分析表面活性剂对煤体孔隙结构的影响规律;研究单一与复配表面活性剂在不同质量浓度时与煤体瓦斯放散量、放散速率和瓦斯扩散系数之间的关系,明确表面活性剂对瓦斯放散性能影响的机理。
【学位单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TD712
【部分图文】：

图 2.1 JCY-4 接触角测试仪实物图 图 2.2 接触角测试界面图2.2.2 表面张力表面张力是液体表面垂直于单位分界线相互作用的一种力，其大小直接影响着溶液的性质，因此，测定液体的表面张力是选取表面活性剂的一个重要内容。实验利用 BZY系列自动表面张力仪（见图 2.3）。图 2.3 BZY 表面张力测试仪

仪器实物图与测试界面图如图 2.1、图 2.2 所示。图 2.1 JCY-4 接触角测试仪实物图 图 2.2 接触角测试界面图2.2.2 表面张力表面张力是液体表面垂直于单位分界线相互作用的一种力，其大小直接影响着溶液的性质，因此，测定液体的表面张力是选取表面活性剂的一个重要内容。实验利用 BZY系列自动表面张力仪（见图 2.3）。图 2.3 BZY 表面张力测试仪本次采用铂金环法测试最大表面张力，此值形成于铂金环与液体样品即将要分离的临界点。溶液表面张力的计算公式如式（2.1）所示。V P F（2.1）因为测量时铂金环的受力不垂直、对称，故引入校正因子 F，计算如式（2.2）所示。 r1.6790.045340.01452F0.725122CRP （2.2）式中：C—铂金圆环的周长，0.185mm；R—铂金圆环的平均半径，9.55mm；r—铂金丝的半径，cm；

10图 2.3 BZY 表面张力测试仪试最大表面张力，此值形成于铂金环与液的计算公式如式（2.1）所示。V P F受力不垂直、对称，故引入校正因子 F，计 r1.6790.045340.01452F0.725122CRP 长，0.185mm；均半径，9.55mm；，cm；
【参考文献】

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本文编号：2894022