Особенности кинетики десорбции метана из угля в накопительный сосуд

• Дата: 2020
• Автор: Васильковский, В.А.
• Формат: Стаття
• Мова: Russian
• Опубліковано: Інститут фізики гірничих процесів НАН України 2020
• Назва видання: Физико-технические проблемы горного производства
• Теми: Физика угля и горных пород
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/166514
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Особенности кинетики десорбции метана из угля в накопительный сосуд / В.А. Васильковский // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. научн. тр. — 2020. — Вип. 22. — С. 5-18. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

Цель. Экспериментально изучить влияние объёма накопительного сосуда, параметров метановой системы в угле и продолжительности регистрации десорбции на кинетику истечения метана в накопительный сосуд. Методика. Для изучения процесса десорбции метана из угля применен объёмный метод. Использован новый метод анализа экспериментальных результатов основанный на представлении о изменении характерного времени релаксации десорбции при эмиссии метана. Результаты. Определены параметры кинетики десорбции метана в накопительные сосуды различного объёма. На основе полученных результатов выявлено влияние объёма сосудов на степень дегазации угля при десорбции. Разработан новый метод определения остаточной газоносности угля, который основан на представлении о материальном балансе применительно к истечению метана в большой и малый накопительный сосуд. Обнаружена зависимость параметра «характерное время десорбции» от продолжительности регистрации процесса десорбции. Экспериментально выявлено, что при одинаковой продолжительности регистрации десорбции характерное время выхода метана из угля не зависит от объёма накопительного сосуда. Обнаружено, что чувствительность остаточной газоносности к объёму накопительного сосуда снижается по мере роста объёма. Это связано с увеличением растворимости газа в угле по мере уменьшения давления в накопительном сосуде. Получена информация о характере корреляции между интенсивностью десорбции и газоносностью угля. Научная новизна. Обсуждение экспериментальных результатов показало, что при одинаковой продолжительности регистрации десорбции газа в накопительные сосуды параметр «характерное время десорбции» инвариантен к объёму сосуда. Рост давления газа в накопительном сосуде при десорбции влияет на степень инвариантности характерного времени десорбции. Показано, что изменение инвариантности характерного времени десорбции следует ожидать при изменении энергии активации диффузии. Для её идентификации необходима информация о ходе эмиссии метана во всём временнóм интервале десорбции. Практическая значимость. Результаты исследования могут быть полезны при диагностике газоносности угольных пластов в шахтных условиях и открывают перспективу прогноза газодинамических явлений.