ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ МЕТАНА НА ЕГО РАСПРЕДЕЛЕНИЕ В УГЛЯХ
Journal Title: Вісті Донецького гірничого інституту - Year 2018, Vol 2, Issue 2
Abstract
Цель исследований состоит в получении информации о влияния величины равновесного давления на характер распределения метана в углях различной стадии метаморфизма. В диапазоне давлений 0,09 ‒ 3,1 МПа при температуре 293К измеряли и сравнивали объемы метана в свободном, адсорбированном и абсорбированном состояниях. Методика исследований. Для экспериментальных исследований использовали две модификации объемного метода. При давлениях меньше 0,1 МПа адсорбцию Qадс на открытой поверхности угля и сорбцию Qбл в блоках определяли по различию расхода гелия и метана на заполнение контейнера с углем, а при давлениях больше 0,1 МПа ‒ по различию объёмов истечения сжатых газов из контейнера с углём. Кинетику этих процессов регистрировали с интервалом 0,65 с. Результаты. Анализ результатов проводили в рамках блоковой модели угля, согласно которой свободный метан находится в открытых порах и трещинах, адсорбированный ‒ на открытых поверхностях гранул, пор и трещин, абсорбированный ‒ в микропорах блоков угля. В диапазоне давлений меньше 0,1МПа выявлена корреляция между величиной адсорбции Qадс и энергией связи метана с углями. В антраците насыщение адсорбционного слоя наступает уже при давлении метана ≈ 0,1МПа. В углях марок «Д» и «КЖ» объём адсорбированного метана линейно растет с ростом давления во всем диапазоне давлений (0,09 ‒ 3,1МПа). Объём метана абсорбированного в блоках антрацита и угля «КЖ» также линейно зависит от давления во всем диапазоне, а в блоках угля «Д» наблюдаются признаки насыщения при давлении 2,0МПа. Научная новизна. Обнаружена различная сорбционная восприимчивость поверхности угля марки «Д» и его блоков, что позволяет использовать приближение суперпозиции подвижного (на поверхности) и фиксированного (в блоках) адсорбата. Следуя этим представлениям метаморфизация угля сопровождается ростом объема кластеров (блоков) более закрытой и плотной упорядоченной структуры, что объясняет уменьшение соотношения величины абсорбции к величине сорбции Qадс/Qбл при переходе к антрациту. Практическая значимость. Обнаружено, что с повышением равновесного давления доля адсорбированного на открытых поверхностях метана становится на порядок больше, чем абсорбированного в блоках. Для углей с низкой естественной влажностью (марки «К» и «Ж») адсорбция на поверхности может оставаться почти такой же большой как в сухих углях. Поэтому желателен мониторинг объёма адсорбированной фазы метана ‒ его рост может являться признаком увеличения удельной поверхности угля в зонах геологического нарушения.
Authors and Affiliations
Всеволод Васильковский, Оксана Чеснокова
Keywords
Related Articles
- EP ID EP462830
- DOI 10.31474/1999-981X-2018-2-30-37
- Views 132
- Downloads 0
ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАХИСНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ЕКРАНІВ НА ОСНОВІ ДРІБНОДИСПЕРСНОГО ЗАЛІЗА ТА ЙОГО СПОЛУК
Для виготовлення матеріалів, екрануючих електромагнітні поля використаний залізорудний пил різної дисперсності. Досліджено залежності коефіцієнтів екранування та відбиття від концентрацій та дисперсності металевої та мет...
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА ПРИ ИНТЕНСИВНОМ ВЕДЕНИИ ГОРНЫХ РАБОТ
В статье разработана методика оценки эффективности, обоснована структура регулируемого привода ленточного конвейера для современной горной промышленности по критериям снижения энергопотребления и повышения ресурса тягово...
БЕЗПЕКА ВЕДЕННЯ РОБІТ НА КІНЦЕВИХ ДІЛЯНКАХ ЛАВ
Мета: розробка заходів технологічного характеру щодо попередження виробничого травматизму при виконанні операцій в рамках технологічного процесу «Видобування вугілля в очисному вибої». Методика досліджень: аналіз основни...
ДОСЛІДЖЕННЯ ДОВЖИНИ ШЛЯХУ РІЗАННЯ БУРОВИХ ВИКОНАВЧИХ ОРГАНІВ ПОРОДОРУЙНІВНИХ МАШИН СУЦІЛЬНОГО РУЙНУВАННЯ
Робота присвячена дослідженню інтегрально-геометричного показника траєкторій руху інструмента бурових виконавчих органів породоруйнувальних машин – довжини шляху різання, що розглядається як один із основних критеріїв оп...
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЫБОРА КОМПЛЕКТАЦИЙ ОЧИСТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ С УЧЕТОМ ОБЛАСТИ РАЦИОНАЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
В работе проведен анализ фактической области использования очистного оборудования на шахтах Донецкой и Днепропетровской областей. Анализ существующей структуры очистного оборудования позволил установить рациональные комп...