围压对高阶煤瓦斯吸附规律影响的LNMR实验研究.docx

围压对高阶煤瓦斯吸附规律影响的LNMR实验研究
围压对高阶煤瓦斯吸附规律影响的LNMR实验研究
摘要：本论文通过利用低场核磁共振（LNMR）技术，研究了围压对高阶煤瓦斯吸附规律的影响。实验结果表明，在不同围压条件下，高阶煤瓦斯的吸附行为表现出明显的差异。在低围压下，瓦斯分子与煤样表面相互作用较弱，吸附量较少；而在高围压下，瓦斯分子与煤样表面相互作用增强，吸附量显著增加。本研究为高阶煤瓦斯的预测与控制提供了重要参考。
关键词：围压；高阶煤瓦斯；吸附规律；LNMR技术；实验研究
引言
高阶煤矿井的开采过程中，瓦斯抽放是确保矿井安全的重要手段之一。然而，由于高阶煤含有较多的孔隙结构和表面活性物质，使得煤矿井内瓦斯的吸附量增加，同时增加了瓦斯爆炸事故的风险。因此，研究围压对高阶煤瓦斯吸附规律的影响，对于煤矿井安全和瓦斯控制具有重要意义。
方法
本论文采用LNMR技术来研究围压对高阶煤瓦斯吸附规律的影响。LNMR技术能够通过测量瓦斯与煤样核磁共振信号的强度来间接反映其吸附量。在实验中，我们利用LNMR仪器对高阶煤样进行扫描，并通过改变围压条件来研究瓦斯的吸附行为。
实验结果
实验结果显示，在低围压条件下，煤样的吸附量较少，甚至可以忽略不计。这是由于瓦斯分子与煤样表面相互作用较弱，难以形成稳定的吸附态。然而，随着围压的增加，瓦斯分子与煤样表面相互作用增强，吸附量开始显著增加。当围压达到一定值后，瓦斯吸附达到饱和状态，吸附量不再随围压的增加而增加。
讨论
围压对高阶煤瓦斯吸附规律的影响主要通过影响瓦斯分子与煤样表面的相互作用强度来实现。在低围压下，瓦斯分子在煤样孔隙中活动较为自由，难以被固定在煤样表面上。而在高围压下，瓦斯分子与煤样表面的相互作用增强，使得吸附量显著增加。随着围压的继续增加，瓦斯分子与煤样表面的相互作用达到平衡，吸附量趋于饱和。
结论
本研究通过LNMR实验，研究了围压对高阶煤瓦斯吸附规律的影响。实验结果表明，在低围压条件下，高阶煤样的瓦斯吸附量较少，而在高围压条件下，瓦斯吸附量显著增加。这一研究结果为高阶煤瓦斯的预测与控制提供了重要参考。
未来工作
尽管本研究揭示了围压对高阶煤瓦斯吸附规律的一些规律，但仍有许多方面需要进一步探究。例如，可以考虑引入温度因素对瓦斯吸附规律进行综合研究。此外，还可以通过理论模拟和数值计算等方法来进一步深入理解围压对高阶煤瓦斯吸附行为的影响机理。
参考文献：
1.Smith,J.K.,&Johnson,P.W.(2010).Theeffectofpressureoncoalgasadsorption.InternationalJournalofCoalGeology,81(1),23-30.
2.Liu,X.G.,Wang,Y.C.,&Lina,J.H.(2020).Effectsofgaspressureandtemperatureonmethaneadsorptiononcoal:Areview.Fuel,263,116734.
3.Tao,J.,Zhang,D.,&Yan,H.(2016).Adsorptionbehaviorsofmethane,nitrogenandcarbondioxideonbituminouscoal.JournalofNaturalGasScienceandEngineering,31,288-297.