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 149
- Downloads 0
ПЕРСПЕКТИВИ ДОСЛІДЖЕННЯ НЕСТЕХІОМЕТРИЧНОГО КАРБІДУ БОРУ ДЛЯ ВИДОБУВНОГО НАФТОГАЗОВОГО ОБЛАДНАННЯ
В даній роботі проаналізовано умови роботи видобувного нафтогазового обладнання, розглянуто матеріали з яких виготовляються кільця ущільнень нафтогазових насосів. Проведено аналіз сучасної вітчизняної та закордонної літе...
МЕТОДИКА ЧИСЛЕННОЙ ИМИТАЦИИ ПРОЦЕССА ПУЧЕНИЯ ПОРОД ПОЧВЫ В МАГИСТРАЛЬНЫХ ВЫРАБОТКАХ
Пучение пород почвы является одним из наиболее распространенных геомеханических процессов в подземных горных выработках угольных шахт. На ликвидации его последствий занято до 30 % подземного персонала. С ним связаны боль...
СТАРАТЕЛЬСЬКІ СПОСОБИ ВИДОБУТКУ БУРШТИНУ В УКРАЇНСЬКОМУ ПОЛІССІ
Розглянуто старательські способи видобутку бурштину з олігоценових відкладів на території Українського Полісся: шурфування і підземне гідровимивання. Ступінь охоплення даними способами продуктивної товщі залежить від гли...
РОЗРАХУНОК ОРГАНІЗАЦІЙНО-ТЕХНІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ БЕЗПЕКИ ПІДПРИЄМСТВА
Для розробки систем забезпечення надійності та систем управління безпекою, визначено структуру показників загальної безпеки підприємства. З їх номенклатури відокремлено організаційно-технічну безпеку. Запропоновано перел...
ИСТОЧНИКИ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В УСЛОВИЯХ СЛОЖНОГО ГАРМОНИЧЕСКОГО СОСТАВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА СИЛОВОЙ СЕТИ
Приведены результаты экспериментальных исследований гармонического состава некомпенсированных электрических токов в системах электроснабжения зданий. Установлено, что эти токи имеют частоты гармоник и интергармоник элект...