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首页> 中文期刊> 《中国矿业大学学报》 >含煤体系瓦斯水合物相平衡测定与分解热计算

含煤体系瓦斯水合物相平衡测定与分解热计算

         
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摘要

随着煤矿开采深度的增加,煤与瓦斯突出事故频繁发生,采取有效措施预防煤与瓦斯突出灾害发生是国家煤炭能源战略所需.煤介质中瓦斯水合物相平衡值与分解热值是基于水合物法防治煤与瓦斯突出的重要参数.利用瓦斯气体水合物相平衡试验装置研究CH4水合物与CO_(2)水合物在4种粒径(C1:0.425~0.850 mm,C2:0.250~<0.425 mm,C3:0.180~<0.250 mm,C4:0.150~<0.180 mm)煤介质中相平衡条件,得到4种粒径煤介质中CH4水合物与CO_(2)水合物相平衡参数曲线,将其与Chen-Guo模型理论预测值比较,并基于Clausius-Clapeyron方程计算了CH4水合物与CO_(2)水合物在4种粒径煤介质中的分解热.结果表明:4种粒径煤介质中瓦斯水合物相平衡条件存在一临界值,低于此临界值,相平衡热力学条件随着粒径的减小而趋于温和,高于此临界值,相平衡热力学条件随着粒径的减小变得更加苛刻;CH4水合物完全分解所需要的平均分解热随着煤介质粒径的减小而逐渐增加;除C1粒径外,CO_(2)水合物完全分解所需要的平均分解热随着煤介质粒径的减小而逐渐增加,CO_(2)水合物平均分解热均小于CH4水合物的平均分解热,CH4水合物在煤介质中的稳定性相比于CO_(2)水合物更高,分析认为利用水合固化机理防治煤与瓦斯突出在富含CH4的煤层中应用效果更好.

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