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薄煤层初采期间的采场瓦斯运移规律: 2014年; 针对新立煤矿90#层采煤工作面初采期间的瓦斯涌出情况,在确定采场关键参数基础上,运用数值模拟和现场实测,进行初采期间薄煤层采场瓦斯运移规律研究。结果表明:漏风主要影响采空区下部瓦斯浓度分布;采空区的瓦斯积聚区域为底板裂隙区下部和回风巷附近的裂隙区;采空区的高浓度瓦斯流出和上隅角低风速共同导致上隅角瓦斯积聚。现场实测证明了研究结论可靠。; 张锦鹏王伟孙建华舒彦民魏春荣; 关键词：采场薄煤层瓦斯运移

油水乳液强化分离矿井瓦斯的特性被引量：1: 2016年; 为探究油水乳液体系瓦斯水合物分离特征,利用高压可视搅拌水合分离实验装置结合气相色谱仪,研究了2℃条件下油水体积比、驱动力对瓦斯水合物生长速率和CH4回收率的影响,计算了气体消耗量、水合物体积生成量、水的转化率。结果表明:油水乳液体系水合物浆液具有良好的流动性;相同温度压力条件下,油水体积比1∶1体系瓦斯水合物平均生长速率和CH4回收率均优于7∶3体系,但水合物浆液流动性不及7∶3体系;瓦斯水合物平均生长速率、气体消耗量、水合物体积生成量、水的转化率均随着驱动力的增大而增大;油水体积比1∶1条件下CH4回收率和分离因子随着驱动力的增大而先增大后减小,驱动力为3.0 MPa(压力为7.78 MPa)时CH4回收率最大为24.36%。; 吴强王世海张保勇高霞赵子琪张赛于洪立; 关键词：矿井瓦斯瓦斯水合物生长速率

瓦斯水合物相平衡测定及分解热计算被引量：6: 2017年; 为探究瓦斯水合物相平衡条件及其分解热特征,利用瓦斯水合物相平衡实验装置结合图形法研究了CH_4—N_2—O_2瓦斯混合气在纯水体系及TBAB(四丁基溴化铵,0.2mol/L)添加剂体系的水合物相平衡条件,将纯水体系下瓦斯水合物相平衡压强实验值与Chen-Guo模型计算值进行对比,基于Clausius-Clapeyron方程计算了瓦斯水合物分解热.结果表明:瓦斯水合物相平衡条件随着CH_4浓度的升高变得更加温和,TBAB可显著改善瓦斯水合物相平衡条件,使水合物相-气相边界向高温低压区域转移;相同温度下,2种瓦斯混合气在纯水体系生成水合物的相平衡压强实验值均低于Chen-Guo模型计算值,相对误差分别为0.18,0.23;水合物分解热随着瓦斯中CH_4浓度的升高而增大,TBAB体系瓦斯水合物分解热远大于纯水体系.; 吴强王世海张保勇高霞刘传海朱旺; 关键词：矿井瓦斯瓦斯水合物相平衡 TBAB

高饱和度下含瓦斯水合物煤体应力-应变特性试验研究被引量：5: 2018年; 为了解含瓦斯水合物煤体的力学特性,利用自主研发的低温高压水合固化反应-三轴压缩一体化装置,开展了2种高饱和度条件下含瓦斯水合物煤体的三轴压缩试验。结果表明:1)含瓦斯水合物煤体的应力-应变曲线均呈软化型,分为峰前线弹性阶段和强化段、峰后应力软化段和残余变形段四个阶段;2)含瓦斯水合物煤体的初始屈服强度、峰值强度、残余强度随饱和度增加而增大,且随围压增加而线性增加;3)饱和度相同时,含瓦斯水合物煤体在初始屈服点、峰值强度点和残余强度的内摩擦角变化不大,而黏聚力则出现先增大后减小的趋势;4)含瓦斯水合物煤体呈现拉剪破坏以及单面剪切破坏2种破坏模式。; 张保勇高橙高霞高霞吴强张强; 关键词：煤与瓦斯突出三轴试验

蒙脱石对水合物法分离煤矿瓦斯中甲烷的影响被引量：6: 2018年; 矿井瓦斯是以甲烷(CH_4)为主的混合气体,CH_4是洁净、高效的优质能源,同时它也是对臭氧破坏能力极强的温室气体。由于其浓度较低,使得抽采瓦斯无法直接利用,采用水合物法能够分离提纯抽采瓦斯中CH_4,而该方法的关键科学问题是如何加快水合分离速率,增大瓦斯水合物储气量,提高CH_4回收率。蒙脱石(MMT)具有较好的吸附性和粘结性,已有研究表明蒙脱石能够促进甲烷水合物形成。据此针对3种瓦斯气样分别在MMT-SDS、MMT-THF、MMT-SDS-THF及空白体系中进行瓦斯水合分离实验,考查了MMT对瓦斯水合分离效率、CH_4回收率的影响规律。结果表明:MMT能够增大瓦斯水合分离因子和分配系数,提高CH_4回收率,分析认为在瓦斯水合分离过程中,CH_4能够在MMT的特殊层间结构中形成水合物,说明MMT对CH_4具有选择性,可提高瓦斯水合分离效率。本文首次定义了选择因子,以此参数评价水合物相对目标气体的富集能力,实验结果表明MMT促进了CH_4在水合物相中的富集。; 张强吴强张辉张保勇夏婷; 关键词：煤矿瓦斯水合物蒙脱石

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国家自然科学基金(51274267)