【正文】 8所示）加工成規(guī)格為長100mm，直徑為50mm的圓柱形原煤煤樣（如圖310所示），然后用磨平機磨平切割好的試樣斷面。其次將模型內(nèi)部用石蠟打磨光滑，將型煤模具放在MH25實驗機（如圖311所示）上，再將混合好的煤粉倒入磨具內(nèi)進行單軸壓縮，（如圖310所示），倒入煤粉時要注意不斷排出模型內(nèi)空氣。圖37 巖石切割機Fig. 37 Rock cutting machine圖38 巖石取芯機 Rock coring machine （a）機械破碎后的煤 （b）篩選后的煤粉圖39 煤粉顆粒Fig. 39 Coal particles 圖310 原煤（左）和型煤（右）煤樣Fig. 310 Coal (left) and coal (right) coal表32 煤樣基本參數(shù) Coal samples parameters煤樣直徑/mm高/mm原煤型煤圖311 MH25實驗機Fig 311 MH25 experimental aircraft（3）應(yīng)變片粘貼首先，將原煤和型煤試樣表面由于切煤和磨煤產(chǎn)生的煤粉、碎屑等雜物用酒精擦拭干凈，防止應(yīng)變片由于煤粉殘留而粘貼不牢固。然后將不同表面上的縱向的兩個應(yīng)變片用導線串聯(lián)焊接為一組，將不同表面上的橫向的兩個應(yīng)變片用導線串聯(lián)焊接為另一組。圖312 “T”字應(yīng)變片F(xiàn)ig 312 T strain gauge 試驗方法 試驗氣體的選擇瓦斯突出事故是煤礦生產(chǎn)中最嚴重、最危險的災害之一。但是由于煤層氣空氣濃度達到5%16%時，遇明火就會爆炸，這是煤礦瓦斯爆炸事故的根源，因此在試驗操作過程中也極易產(chǎn)生爆炸。在實驗過程中，如果操作不當極易造成爆炸或者泄露。 實驗步驟（1）抽真空吸附試驗在A吸附解吸室中放置原煤，在Ｂ吸附解吸室中放置型煤。具體的試驗步驟如下：1）首先將試驗裝置用高壓管線連接，然后測試裝置的氣密性。此時記錄下壓力表的讀數(shù)，將試驗裝置靜止4個小時后，如果壓力表讀數(shù)未發(fā)生改變，則該裝置氣密性良好。3）抽真空關(guān)閉試驗系統(tǒng)所有閥門，打開真空泵與2組吸附解吸室之間的控制閥門，使真空泵開始對2組吸附解吸室及試驗抽真空。4）打開所有進氣閥門，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，直至煤樣達到吸附平衡。6）整個試驗過程中，數(shù)據(jù)采集儀一直記錄煤體的變形時間與變形量。、1MPa、。打開高壓氣瓶，打開六通閥與吸附解吸室相連的所有閥門，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，將吸附室壓力調(diào)節(jié)至5MPa，然后關(guān)閉壓力表之前的閥門。2）氣密性檢查完畢后，將原煤和型煤試件分別放入吸附室中，調(diào)節(jié)試樣與數(shù)據(jù)采集儀相連接，調(diào)試數(shù)據(jù)采集儀后開始記錄煤體變形試驗數(shù)據(jù)。4）重復上述步驟3），結(jié)束試驗。4 原煤和型煤吸附變形的試驗結(jié)果、但由于試驗裝置靈敏度關(guān)系，、。且每次抽真空之前首先要平衡通道，使得抽真空前動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀采集到的原煤和型煤的變形量都為0。，抽真空階段原煤、型煤橫向變形量與時間的關(guān)系曲線圖如圖41，原煤、型煤縱向變形量與時間的關(guān)系曲線圖如圖42。煤體的變形量穩(wěn)定時，原煤橫向變形量約為100，型煤橫向變形量約為275。抽真空結(jié)束時，原煤縱向變形量約為130，型煤縱向變形量均約為，抽真空階段原煤、型煤橫向變形量與時間的關(guān)系圖如圖43，原煤、型煤縱向變形量與時間的關(guān)系圖如圖44。煤體形變穩(wěn)定時，原煤橫向變形量約為25，型煤橫向變形量約為180。圖43 抽真空階段原煤、型煤橫向變形量與時間關(guān)系圖 Vacuum stage coal, briquette parallel to bedding plane deformation versus time圖44 抽真空階段原煤、型煤縱向變形量與時間關(guān)系圖 Vacuum stage coal ,briquette direction perpendicular to bedding deformation versus time由圖44可以看出，在抽真空時，煤體的變形量達到穩(wěn)定值時，原煤縱向的變形量比型煤縱向的變形量小，此時，原煤縱向變形量約為110，型煤縱向變形量約為圖45 抽真空階段原煤、型煤橫向變形量與時間關(guān)系圖 Vacuum stage coal, briquette parallel to bedding plane deformation versus time圖46 抽真空階段原煤、型煤縱向變形量與時間關(guān)系圖 Vacuum stage coal, briquette direction perpendicular to bedding deformation versus time由圖45可以看出，在抽真空時，原煤橫向變形量比型煤橫向變形量小。由圖46可以看出，在抽真空時，原煤縱向的變形量比型煤縱向的變形量小。、。 （a） （b） （c）圖48 不同吸附氣體壓力下煤體縱向變形量隨時間變化曲線 Coal direction perpendicular to bedding deformation under different adsorption gas pressure versus time由圖48可知，隨著吸附氣體壓力的升高，原煤和型煤在抽真空階段縱向的變形量逐漸減小。圖410為抽真空條件下，、型煤在縱向變形量與時間關(guān)系圖。且二者在050min時間段內(nèi)變形量變化很大，圖像急速上升，而后兩種煤體的變形量逐漸趨于穩(wěn)定，穩(wěn)定時原煤橫向上的變形量約為220，型煤橫向上的變形量約為175。由圖410可知，在抽真空條件下，原煤在縱向上的變形量比型煤在縱向上的變形量小。在0700min時間段內(nèi)，原煤縱向變形量比型煤在縱向上的變形量大，這是由于氣體剛進入吸附解析室時，氣體對煤體產(chǎn)生壓力的作用，而這種作用對型煤產(chǎn)生的變形量比對原煤產(chǎn)生的變形量更加明顯。圖412為不抽真空條件下，、型煤在縱向變形量與時間關(guān)系圖。且二者在0120min時間段內(nèi)變形量變化很大，圖像上升速率較快。由圖412可知，在不抽真空條件下，原煤在縱向上的變形量小于型煤在橫向上的變形量。 如圖413為抽真空條件下，、型煤在橫向變形量與時間關(guān)系圖。圖413 原煤、型煤橫向變形量與時間關(guān)系圖 Coal, briquette parallel to bedding plane deformation versus time圖414 原煤、型煤縱向變形量與時間關(guān)系圖 Coal, briquette direction perpendicular to bedding deformation versus time由圖413可以看出，在抽真空條件下，原煤在橫向上的變形量小于型煤在橫向上的變形量，且二者在0100min時間段內(nèi)變形量變化非常大，圖像急速上升。由圖414可以看出，在抽真空條件下，原煤在縱向上的變形量小于型煤在縱向上的變形量，且二者在080min時間段內(nèi)變形量變化非常大，圖像急速上升。如圖415為不抽真空條件下，、型煤在橫向變形量與時間關(guān)系圖。圖415 原煤、型煤橫向變形量與時間關(guān)系圖 Coal, briquette parallel to bedding plane deformation versus time由圖415可知，在不抽真空條件下，原煤在橫向上的變形量小于型煤在橫向上的變形量，且二者在050min時間段內(nèi)變形量變化非常大，圖像急速上升。圖416 原煤、型煤縱向變形量與時間關(guān)系圖 Coal, briquette direction perpendicular to bedding deformation versus time由圖416可知，在不抽真空條件下，在0300min時間段內(nèi)原煤縱向變形量比型煤縱向變形量大，這是由于氣體剛進入吸附解析室內(nèi)時，氣體對煤體產(chǎn)生壓力的作用，而這種作用對型煤產(chǎn)生的變形量比對原煤產(chǎn)生的變形量更加明顯。原煤縱向上的變形量約為250，型煤縱向上的變形量約為300。圖418為抽真空條件下，、型煤在縱向變形量與時間關(guān)系圖。在第080min時間段內(nèi)原煤和型煤煤體的變形速率非常大，80280min時間段內(nèi)兩種煤體的變形量變化進入緩慢增長階段，280min后原煤和型煤的變形量趨于穩(wěn)定，此時原煤變形量約為440，型煤變形量約為500。在90min后，兩種煤體的變形量逐漸趨于穩(wěn)定，此時原煤縱向產(chǎn)生的變形量小于型煤縱向產(chǎn)生的變形量。如圖419為不抽真空條件下，、型煤在橫向變形量與時間關(guān)系圖。圖419 原煤、型煤橫向變形量與時間關(guān)系圖 Coal, briquette parallel to bedding plane deformation versus time由圖419可以看出，在不抽真空條件下，原煤在橫向上的變形量小于型煤在橫向上的變形量，原煤在橫向上的變形量約為275，而型煤在橫向上的變形量約為350。5 結(jié)論與展望研究原煤和型煤吸附瓦斯的變形規(guī)律對全面認識瓦斯在煤層中的運移規(guī)律、煤與瓦斯突出事故防治、煤層氣抽采、開采新能源和保護生態(tài)環(huán)境等方面具有重要的理論意義和實際意義?，F(xiàn)得出如下結(jié)論：（1）在抽真空階段，原煤在橫向和縱向上的變形量均小于型煤在橫向和縱向上的變形量。（2）煤體在吸附氣體產(chǎn)生形變時，原煤在橫向和縱向上的變形量均小于型煤在橫向和縱向上的變形量。（4）隨著吸附氣體壓力的增大，原煤和型煤在橫向和縱向上的變形量也增大。（2）結(jié)合煤層氣抽釆機理和煤與瓦斯突出機理，將煤在不同吸附氣體壓力下的變形規(guī)律應(yīng)用在實際的生產(chǎn)實踐中，對煤與瓦斯突出事故防治、煤層氣抽采、開采新能源具有重要意義。梁老師雖然平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從查閱資料到確定實驗方案，進行實驗以及后期整理論文等整個過程中都給予了我很多寶貴的意見。在此，衷心的感謝我的指導老師梁冰教授。隨著畢業(yè)設(shè)計進入尾聲，我的本科學習也即將結(jié)束了。還有，感謝這篇論文所涉及到的各位學者。感謝我的同學和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多素材，還在論文的撰寫和排版過程中提供熱情的幫助。謝謝大家！還有，感謝工力112班全體同學，我會永遠珍惜我們之間的情誼，銘記有這么一群可愛的人們。在這項工作中，在干煤（意大利煤省蘇爾奇斯）中CO2和CH4的二進制吸附和其腫脹的行為進行調(diào)查。結(jié)果表明，二氧化碳比甲烷有更好的吸附性，導致甲烷成一個濃縮的流體。C和140bar以上。所提出的吸附和腫脹的數(shù)據(jù)，然后討論根本，為提高煤層氣操作熱力學方面的吸附性能是至關(guān)重要的，即二氧化碳存儲容量和動態(tài)的CH4被CO2置換。特別值得關(guān)注的是由于人類活動，排放的二氧化碳，甲烷和二氧化氮顯著增加，并遠遠超過工業(yè)革命前值。在政府委員會第四次評估報告摘要最近公布的氣候變化的決策者，指出“在20世紀中期以來觀測到全球平均氣溫的明顯上升很可能是由于的人為溫室氣體的增加集中“（IPCC，2007）。 因此，為了達到減少二氧化碳排放量的需求，必須采取一些行動。當前的技術(shù)，例如從礦物燃料發(fā)電廠產(chǎn)生的二氧化碳捕獲，并將其存儲在一個安全和永久的方式，即二氧化碳的捕獲和儲存（CCS），另一種選擇是，在過渡上述零排放技術(shù)（IPCC，2005）因此可以發(fā)揮重要的作用。在這項工作中，我們的重點是一種新的技術(shù)，稱為增強煤層氣回收（ECBM），它允許恢復汽車二氧化碳注入煤層甲烷。最終，大部分的甲烷回收和煤層包含主要是二氧化碳，仍然有永久地從大氣中分離。一方面，如果一個人有興趣在回收的甲烷作為燃料或氣體技術(shù)，提高煤層氣還允許二氧化碳封存，由于上面提到的二氧化碳吸附高。至今已經(jīng)有幾場測試進展（2003年Reeves等人，2006年范2006夸特羅基等，）。因此，為更好地理解該過程的第一步，三個方面進行調(diào)查：首先，純CO2吸附的測量來估算煤層中的CO2的能力和存儲電位。第三為使整個ECBM操作的可行性，對注入二氧化碳的煤炭腫脹的影響必須被精確量化，因為它控制著煤的滲透性。在這項工作中，我們現(xiàn)在集中于CO2和CH4對煤和其膨脹的行為的競爭吸附。2006年7月將樣品于在約500米的鉆深度，并保存在塑料瓶的空氣中。這些煤炭高揮發(fā)性允許值分類的C型煙煤加在一起鏡質(zhì)體反射系數(shù)（）（夸特羅基等，2006）。隨后，在105176。干燥后的樣品煤被分裂成兩部分：第一級分，m = ，被放置在樣品筐的磁懸浮平衡，而第二個級分中，m =（參照圖1和下文）。購買含有二氧化碳/甲烷認證成分四個汽缸的混合物的砍刀（Dagmersellen，瑞士），％二氧化碳和甲烷。純吸附的關(guān)鍵屬性如下：Tc(He)=,Pc(He)=10Pa,ρc(He)=。Tc(CH4)=,Pc(CH4)=10 Pa and ρc(CH4)= kg/m. 實驗裝置 在本研究報告的測量值在被開發(fā)的實驗裝置進行并且內(nèi)置的內(nèi)部部分使用市售的組件，其中一個方案如圖1所示。C的磁懸浮平衡。此永久磁鐵的磁耦合到一個其連接到控制系統(tǒng)的電磁鐵（位于外測量單元）。磁懸浮平衡的一個主要特點是它的質(zhì)量和體積是已知的存在下，散裝流體的密度可以直接測量通過利用鈦沉降片的元素。圖1設(shè)置為混合氣體吸附測量。 旁邊的Rubotherm磁懸浮平衡，實驗裝置包括一個輔助吸附細胞，循環(huán)泵和兩個開關(guān)閥。為運行在高達300Bar和200176。吸附細胞后，一個額外的過濾器被放置為20μm的孔