混合气体对煤中CH4置换效率的影响研究

作者：吕宝艳; 杨宏民^*; 吕晓来; 邱向雷

来源：河南理工大学学报(自然科学版), 2020, 39(04): 20-26.

DOI：10.16186/j.cnki.1673-9787.2020.4.3

• 混合气体
• 温度
• 平衡压力
• 注入压力
• 煤中CH4
• 置换效率

为了揭示混合气体对不同变质程度煤中CH4的置换效率及其影响因素,利用自建的多元气体置换吸附试验装置,在不同的环境温度、平衡压力、注入压力和注入气体组成比例等4个条件下,分别对无烟煤、瘦煤和气肥煤等3个典型煤种进行混合气体置换煤中CH4试验。结果表明:恒温条件下,随着平衡压力增加,混合气体的吸附/解吸能力呈现单调增加的变化,且混合气体的吸附/解吸能力表现出随置换气体的吸附能力和煤的变质程度的增加而增加,即VCO2>VCH4>VN2>VHe和V无烟煤>V瘦煤>V气肥煤;在一定平衡压力条件下,温度越高混合气体的吸附/解吸能力越小;在平衡压力和温度保持恒定时,随着注入压力的增加,纯CO2气体对CH4的置换效率会有所降低。与仅注入CO2相比,混合气体的置换效率则表现更好,即混合气体中含N2比例越高,对CH4的置换效率越好。该试验得出的启示是:井下煤层注气置换煤层CH4不一定追求高的注入压力,只要注气源配比合适,低注入压力也能获得更好的煤层瓦斯抽采率。

• 单位
  河南理工大学