基于冲击粉碎实验的煤炭粉碎特征和气体吸附机制研究
Xiang Fu1, Qixuan Wu1, Xuan Liu1
1College of Mining, Liaoning Technical University, Fuxin, 123000, China.
Heliyon
|May 24, 2024
概括
粉碎煤对颗粒尺寸分布和气体脱吸产生影响,这对于理解煤炭和气体爆发至关重要. 构造性煤产生更细微的颗粒和更大的表面积,影响气体释放动态.
科学领域:
- 地质科学 地质科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 采矿工程 采矿工程 采矿工程
背景情况:
- 煤炭和天然气喷发是采矿中的一个重大危险.
- 了解煤炭碎片化和气体溶解是缓解这些事件的关键.
研究的目的:
- 为了研究粉碎煤在不同冲击能量下的颗粒大小分布和气体脱吸行为.
- 为了建立粉碎工作,表面积,碎形维度和释放气体之间的关系.
主要方法:
- 对构造性和初级煤样品进行冲击粉碎实验.
- 使用选和分布模型 (G-S,R-R,碎形) 的颗粒大小分析.
- 从不同的颗粒大小分数和动态模型建立中测量气体脱吸.
主要成果:
- 与原煤相比,构造性煤产生了更高比例的细颗粒 (<0.074毫米).
- 粉碎工作增加了新的表面积,而构造煤的增加是原煤的1.34-1.96倍.
- 分形尺寸与压碎工作比率 (下降然后增加) 呈现出复杂的关系.
- 研制并验证了粉碎驱动气体脱吸的动态模型.
结论:
- 煤炭粉碎显著改变了颗粒大小分布,增加了表面积,影响了气体吸附.
- 这些发现为分析煤炭和天然气爆发中的能量消耗提供了理论和实验基础.
