煤中水分對(duì)煤吸附甲烷影響機(jī)理的理論研究

【摘要】：采用量子化學(xué)MP2計(jì)算方法,對(duì)所建煤表面模型和水、甲烷分子相互作用的不同構(gòu)型進(jìn)行了計(jì)算,得到了煤與水、甲烷分子最穩(wěn)定的構(gòu)型,指出水在煤表面的吸附勢(shì)阱遠(yuǎn)大于甲烷,比甲烷更容易吸附于煤表面,據(jù)此從微觀角度解釋了水對(duì)甲烷吸附量影響的機(jī)理,并通過不同煤樣的等溫吸附實(shí)驗(yàn),證明了理論計(jì)算及推斷的正確性。 【作者單位】： 煤炭科學(xué)研究總院西安分院 中國科學(xué)院過程工程研究所 煤炭科學(xué)研究總院西安分院 煤炭科學(xué)研究總院西安分院 煤炭科學(xué)研究總院西安分院
【關(guān)鍵詞】： 從頭計(jì)算 煤 甲烷 吸附
【基金】：“973”國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目(編號(hào):2002CB211703) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào):40672100)聯(lián)合資助
【分類號(hào)】：P618.11
【正文快照】： 煤中水分對(duì)煤吸附甲烷的影響非常復(fù)雜,許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究,并對(duì)煤的孔隙結(jié)構(gòu)[1-2]、煤體吸濕速度[3]和煤層注水水分蒸發(fā)[4]等也進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究。研究發(fā)現(xiàn)煤中水分的存在會(huì)降低煤對(duì)甲烷的吸附量,尤其在低煤級(jí)煤中,水分含量較大,甲烷吸附量較小。郭淑敏等[5]研

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用從頭計(jì)算研究煤表面與甲烷分子相互作用    陳昌國,魏錫文,鮮學(xué)福

煤孔隙分形特性及其吸水性能的研究    秦躍平,傅貴

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煤吸附水的微觀機(jī)理    聶百勝,何學(xué)秋,王恩元,張力

磁化水在煤層注水中的應(yīng)用    聶百勝;何學(xué)秋;馮志華;張金鋒;

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鄂爾多斯盆地煤儲(chǔ)層低溫氮吸附孔隙分形特征研究    童宏樹,胡寶林

煤孔隙分形特性及其吸水性能的研究    秦躍平,傅貴

煤的等溫吸附測(cè)試中數(shù)據(jù)處理問題研究    張慶玲,曹利戈

瓦斯水合物生成控制因素探討    吳強(qiáng),李成林,江傳力

煤表面與CH_4,CO_2相互作用的量子化學(xué)研究    降文萍;崔永君;張群;李育輝;

表面活性劑在瓦斯水合中的作用機(jī)理    吳強(qiáng);張保勇;

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納米流體的制備、穩(wěn)定及導(dǎo)熱性能研究    朱海濤

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非織造材料（纖維網(wǎng)）形態(tài)結(jié)構(gòu)的表征與分形模擬    楊旭紅

煤低溫氧化性與自燃過程的實(shí)驗(yàn)及模擬的研究    何啟林

煤結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性的量子化學(xué)研究    王寶俊

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陶瓷表面能調(diào)控及其易潔性研究    李計(jì)元

納米流體強(qiáng)化傳熱實(shí)驗(yàn)研究    梁中麗

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煤化作用早期分子間作用和化學(xué)作用協(xié)同效應(yīng)的研究    張衛(wèi)

張集北礦8煤氧化規(guī)律的研究及應(yīng)用    高春學(xué)

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煤層淺孔注水在高瓦斯綜采工作面的試驗(yàn)研究    高建

煤層注水濕潤半徑的數(shù)值模擬研究    黃新杰

煤層氣越流固-氣耦合模型及可視化模擬研究    孫培德,萬華根

煤層瓦斯流動(dòng)的固－氣耦合數(shù)學(xué)模型及數(shù)值解法的研究    趙陽升，秦惠增，白其崢

煤儲(chǔ)層的吸附特征實(shí)驗(yàn)綜合分析    馬東民

低滲氣藏水鎖傷害機(jī)理與防治措施分析    趙春鵬,李文華,張益,韓鋒剛

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煤巖滲透率與煤與瓦斯突出關(guān)系理論探討    張國華,梁冰

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深部應(yīng)力場(chǎng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)與油氣井井壁穩(wěn)定性分析研究    梁利喜

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低滲透煤層瓦斯抽放理論與應(yīng)用研究    馮增朝

水份對(duì)煤的瓦斯吸附特性影響的實(shí)驗(yàn)研究    張占存

低階煤煤層氣吸附與解吸機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究    謝勇強(qiáng)

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采煤工作面深孔煤層注水技術(shù)研究    高海賓

高溫巖體地?zé)衢_發(fā)的固流熱多場(chǎng)耦合與數(shù)值仿真    王瑞鳳

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巖體裂縫面數(shù)量三維分形分布規(guī)律研究與仿真理論    文再明

高瓦斯煤層掘進(jìn)工作面水力壓擠技術(shù)研究    胡祖祥

低級(jí)無煙煤綜放工作面煤層注水基礎(chǔ)研究    尹志宏

煤層注水濕潤半徑的數(shù)值模擬研究    黃新杰

煤大分子結(jié)構(gòu)研究的進(jìn)展    張代鈞,鮮學(xué)福

煤孔隙分形特性及其吸水性能的研究    秦躍平,傅貴

煤孔隙分布與煤層注水增量的關(guān)系    秦文貴,張延松

煤層注水中添加濕潤劑的研究    王惠賓，汪遠(yuǎn)東，盧平

煤體吸濕速度實(shí)驗(yàn)研究    傅貴,陳學(xué)習(xí),雷治平

煤與純水間平衡接觸角的測(cè)量與分析    傅貴,張英華,鄒得志

山西省中高煤級(jí)煤的吸附特征    張俊凡;梁文慶;

鹽度、pH對(duì)低煤階煤層生物甲烷生成的影響    蘇現(xiàn)波;徐影;吳昱;夏大平;陳鑫;

    

    

    

    

    

    

    

    

考慮端面摩擦效應(yīng)的煤樣統(tǒng)計(jì)損傷尺度本構(gòu)模型    宋良;劉衛(wèi)群;靳翠軍;

在下電極小穴內(nèi)直接灰化光譜半定量分析煤樣的可行性初探    張炳安;

模擬地層條件下煤儲(chǔ)層吸附特征及其機(jī)理    桑樹勛;張時(shí)音;黃華州;

水飽和煤樣三軸力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究    朱寶存;黃勇;唐書恒;顏志豐;張松航;

煤樣蠕變變形規(guī)律及聲發(fā)射特征試驗(yàn)研究    王德超;楊永杰;李玉壽;陳紹杰;

礦物在油氣形成過程中的作用    妥進(jìn)才;孟自芳;劉文匯;

罐裝煤樣解吸實(shí)驗(yàn)對(duì)煤層氣開發(fā)的指導(dǎo)意義    段利江;唐書恒;劉洪林;鄭貴強(qiáng);

三塘湖盆地侏羅系煤系源巖的傾油傾氣性探討    張寶;包建平;

鉻酸鋇快速法測(cè)定煤中全硫    施先義;

基于壓汞毛細(xì)管壓力曲線的煤儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征研究    孫晗森;羅陶濤;

煤層含氣量測(cè)試方法有突破    安偉

煤儲(chǔ)層固—液—?dú)庀嚅g作用機(jī)理研究    張時(shí)音

煤層氣與煤層耦合運(yùn)動(dòng)理論及其應(yīng)用的研究    吳世躍

滑脫效應(yīng)影響的低滲透儲(chǔ)層煤層氣運(yùn)移規(guī)律研究    肖曉春

煤的CH_4與CO_2高壓吸附行為及其應(yīng)用    李東勇

低滲透煤層煤層氣注熱增產(chǎn)機(jī)理的研究    楊新樂

沁水盆地煤巖儲(chǔ)層特征及壓裂增產(chǎn)措施研究    羅陶濤

典型煤種熱解氣化特性研究    石金明

熱解條件下煤孔隙裂隙演化的顯微CT實(shí)驗(yàn)研究    孟巧榮

煤層氣儲(chǔ)層滲透率變化規(guī)律理論與實(shí)驗(yàn)研究    馬強(qiáng)

CH_4、CO_2、N_2及其多元?dú)怏w在煤層中的吸附-運(yùn)移機(jī)理研究    周軍平

硅酸鹽及含鋁硅酸鹽礦物的拉曼光譜研究    王晨

鋁硅酸鹽精細(xì)結(jié)構(gòu)及長(zhǎng)石的拉曼光譜研究    謝俊

鉀鋁硅酸鹽熔體結(jié)構(gòu)的Raman光譜研究    黃驚

低階煤孔隙特征與解吸規(guī)律研究    喬軍偉

煤層中一氧化碳吸附規(guī)律及影響因素研究    王月紅

淮南煤田煤中有害元素特征研究    葛濤

中低煤化作用階級(jí)煤化作用機(jī)理的～（13）C-NMR研究    張玉波

晉城地區(qū)鄭莊區(qū)塊煤層氣解吸分餾特征研究    段利江

沁水盆地南部高階煤產(chǎn)氣機(jī)理與產(chǎn)氣規(guī)律研究    張瑜

煤層氣損失氣含量模擬試驗(yàn)及估算模型探討    范章群