魏杰
- 作品数：4 被引量：9H指数：2
- 供职机构：太原理工大学矿业工程学院更多>>
- 发文基金：中国博士后科学基金煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球石油与天然气工程更多>>
- 深部煤层超临界甲烷吸附量预测研究被引量：3
- 2018年
- 为了预测深部煤层超临界甲烷吸附量,构建了吸附势模型与等量吸附热模型,探究了这2种模型在预测超临界甲烷吸附量时的误差。根据温度300.5 K和323.0 K条件下的等温吸附数据,分别应用2种模型预测了温度313.0 K条件下的超临界甲烷吸附量,并与实测值进行对比,结果表明:研究超临界吸附时要修正压力;等量吸附热模型可应用在超临界吸附领域,当压力为6.0~7.5 MPa时,吸附量预测值平均相对误差为3.17%,吸附势模型预测值平均相对误差为3.60%;随着压力的增加,吸附势模型预测误差逐渐减小,而等量吸附热模型预测误差呈增大趋势;当压力小于6.99 MPa时,等量吸附热模型预测误差较小;当压力超过6.99 MPa时,吸附势模型预测效果较好。综合分析预测结果,2种模型的预测误差均在工程允许误差范围以内,而吸附势模型计算过程简单、需要的数据较少,在工程应用领域适用性更好。
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- 关键词：甲烷
- 突出煤层瓦斯抽采钻孔有效半径与孔壁变形关系研究被引量：5
- 2018年
- 为了能够更加准确、合理地确定钻孔有效抽采半径,以钻孔孔壁内煤体的渗透率为主要研究对象,结合孔壁煤体应力场弹塑性分析及渗流场分析结果,构建了综合考虑有效应力变化、煤基质解吸收缩效应的渗透率动态模型。在此基础上运用多孔介质渗流的基本理论,修正了抽采钻孔的瓦斯渗流微分方程,并以沙曲矿4号煤层为例,运用Comsol Multiphysics软件进行数值模拟,得到了煤层渗透率和瓦斯压力的分布规律,并根据防突规定,以瓦斯压力0.74MPa为临界值,确定了模拟条件下180d时钻孔有效抽采半径为1.65m,该结果可为实际生产提供理论参考。
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- 关键词：突出煤层瓦斯抽采渗透率
- 基于DFT方法的注热蒸汽开采CH_4吸附机理被引量：1
- 2018年
- 为探究不同煤阶煤吸附CH_4和H_2O吸附机理,采用量子化学方法中的密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31G基组上计算了不同煤阶煤的大分子稳定构型及煤分别吸附CH_4、H_2O及CH_4与H_2O共存条件下的吸附能和电荷转移情况。研究结果表明:煤吸附CH_4为物理吸附,随着煤阶升高,煤吸附CH_4能力增强;吸附H_2O时以氢键形式作用,其中煤中含氧官能团为氢键供体,H_2O中-OH为氢键受体,随着煤阶升高,吸附H_2O能力减弱;当H_2O与CH_4共存时,H_2O抢占CH_4吸附位,导致煤优先吸附H_2O,使吸附态CH_4减少,游离态CH_4增多。从分子水平完善了煤吸附甲烷和H_2O的吸附机理,为注热蒸汽开发煤层气奠定了吸附理论基础。
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- 关键词：煤化学DFT
- 温度对煤氧吸附模型的适应性研究
- 2017年
- 选取程庄矿9号煤层无烟煤样,采用吸附常数测定装置,在温度为25,30,35,40℃的条件下研究煤氧物理吸附特征,并对吸附模型适应性进行分析。研究结果表明,在自燃临界温度以下(25~40℃)和较低压力(p≤2.5 MPa)条件下,升温对煤吸附氧气具有抑制作用,吸附量随温度升高而单调递减。Langmuir模型在25~35℃区间内拟合精度较高,在40℃时拟合效果最差;Brunauer-Emmett-Teller模型在25℃时拟合效果最差,随着温度的升高拟合误差逐渐减小;Dubinin-Radushkevich模型在20~40℃范围内标准差最小,用该模型解释无烟煤对氧气的吸附机理最为合理可靠。研究成果可为空气驱替煤层气提供理论依据和参考。
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- 关键词：无烟煤温度效应
