Влияние сорбции атмосферной влаги в экспериментальных исследованиях десорбции метана из ископаемых углей

Влияние сорбции атмосферной влаги в экспериментальных исследованиях десорбции метана из ископаемых углей

Наведено методику поновлення часової залежності десорбції метану зі зразків викопного вугілля завдяки врахуванню процесу сорбції атмосферної вологи експериментальними зразками. The method of renewal of sentinel dependence of desorpbtion of methane from the sample of fossil coal thanks to considerati...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Физико-технические проблемы горного производства
Datum:2006
Hauptverfasser: Завражин, В.В., Мельников, Д.В., Молчанов, А.Н., Троицкий, Г.А., Бойко, А.Н.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут фізики гірничих процесів НАН України 2006
Schlagworte:
Физика угля и горных пород
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/107633
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Влияние сорбции атмосферной влаги в экспериментальных исследованиях десорбции метана из ископаемых углей / В.В. Завражин, Д.В. Мельников, А.Н. Молчанов, Г.А. Троицкий, А.Н. Бойко // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2006. — Вип. 9. — С. 42-47. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-107633
record_format dspace
spelling Завражин, В.В.
Мельников, Д.В.
Молчанов, А.Н.
Троицкий, Г.А.
Бойко, А.Н.
2016-10-23T09:58:43Z
2016-10-23T09:58:43Z
2006
Влияние сорбции атмосферной влаги в экспериментальных исследованиях десорбции метана из ископаемых углей / В.В. Завражин, Д.В. Мельников, А.Н. Молчанов, Г.А. Троицкий, А.Н. Бойко // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2006. — Вип. 9. — С. 42-47. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.
XXXX-0016
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/107633
622.831
Наведено методику поновлення часової залежності десорбції метану зі зразків викопного вугілля завдяки врахуванню процесу сорбції атмосферної вологи експериментальними зразками.
The method of renewal of sentinel dependence of desorpbtion of methane from the sample of fossil coal thanks to consideration of process of sorption of atmospheric moisture is resulted by experimental sample.
ru
Інститут фізики гірничих процесів НАН України
Физико-технические проблемы горного производства
Физика угля и горных пород
Влияние сорбции атмосферной влаги в экспериментальных исследованиях десорбции метана из ископаемых углей
Influencing of sorbtsii of atmospheric moisture in experimental researches of desorbtsii of methane from fossil coals
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Влияние сорбции атмосферной влаги в экспериментальных исследованиях десорбции метана из ископаемых углей
spellingShingle Влияние сорбции атмосферной влаги в экспериментальных исследованиях десорбции метана из ископаемых углей
Завражин, В.В.
Мельников, Д.В.
Молчанов, А.Н.
Троицкий, Г.А.
Бойко, А.Н.
Физика угля и горных пород
title_short Влияние сорбции атмосферной влаги в экспериментальных исследованиях десорбции метана из ископаемых углей
title_full Влияние сорбции атмосферной влаги в экспериментальных исследованиях десорбции метана из ископаемых углей
title_fullStr Влияние сорбции атмосферной влаги в экспериментальных исследованиях десорбции метана из ископаемых углей
title_full_unstemmed Влияние сорбции атмосферной влаги в экспериментальных исследованиях десорбции метана из ископаемых углей
title_sort влияние сорбции атмосферной влаги в экспериментальных исследованиях десорбции метана из ископаемых углей
author Завражин, В.В.
Мельников, Д.В.
Молчанов, А.Н.
Троицкий, Г.А.
Бойко, А.Н.
author_facet Завражин, В.В.
Мельников, Д.В.
Молчанов, А.Н.
Троицкий, Г.А.
Бойко, А.Н.
topic Физика угля и горных пород
topic_facet Физика угля и горных пород
publishDate 2006
language Russian
container_title Физико-технические проблемы горного производства
publisher Інститут фізики гірничих процесів НАН України
format Article
title_alt Influencing of sorbtsii of atmospheric moisture in experimental researches of desorbtsii of methane from fossil coals
description Наведено методику поновлення часової залежності десорбції метану зі зразків викопного вугілля завдяки врахуванню процесу сорбції атмосферної вологи експериментальними зразками. The method of renewal of sentinel dependence of desorpbtion of methane from the sample of fossil coal thanks to consideration of process of sorption of atmospheric moisture is resulted by experimental sample.
issn XXXX-0016
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/107633
citation_txt Влияние сорбции атмосферной влаги в экспериментальных исследованиях десорбции метана из ископаемых углей / В.В. Завражин, Д.В. Мельников, А.Н. Молчанов, Г.А. Троицкий, А.Н. Бойко // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2006. — Вип. 9. — С. 42-47. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT zavražinvv vliâniesorbciiatmosfernoivlagivéksperimentalʹnyhissledovaniâhdesorbciimetanaiziskopaemyhuglei
AT melʹnikovdv vliâniesorbciiatmosfernoivlagivéksperimentalʹnyhissledovaniâhdesorbciimetanaiziskopaemyhuglei
AT molčanovan vliâniesorbciiatmosfernoivlagivéksperimentalʹnyhissledovaniâhdesorbciimetanaiziskopaemyhuglei
AT troickiiga vliâniesorbciiatmosfernoivlagivéksperimentalʹnyhissledovaniâhdesorbciimetanaiziskopaemyhuglei
AT boikoan vliâniesorbciiatmosfernoivlagivéksperimentalʹnyhissledovaniâhdesorbciimetanaiziskopaemyhuglei
AT zavražinvv influencingofsorbtsiiofatmosphericmoistureinexperimentalresearchesofdesorbtsiiofmethanefromfossilcoals
AT melʹnikovdv influencingofsorbtsiiofatmosphericmoistureinexperimentalresearchesofdesorbtsiiofmethanefromfossilcoals
AT molčanovan influencingofsorbtsiiofatmosphericmoistureinexperimentalresearchesofdesorbtsiiofmethanefromfossilcoals
AT troickiiga influencingofsorbtsiiofatmosphericmoistureinexperimentalresearchesofdesorbtsiiofmethanefromfossilcoals
AT boikoan influencingofsorbtsiiofatmosphericmoistureinexperimentalresearchesofdesorbtsiiofmethanefromfossilcoals
first_indexed 2025-11-25T23:44:10Z
last_indexed 2025-11-25T23:44:10Z
_version_ 1850583524762976256
fulltext Физика угля и горных пород 42 УДК 622.831 ВЛИЯНИЕ СОРБЦИИ АТМОСФЕРНОЙ ВЛАГИ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ДЕСОРБЦИИ МЕТАНА ИЗ ИСКОПАЕМЫХ УГЛЕЙ к.т.н. Завражин В.В., инж. Мельников Д.В., к.ф.-м.н. Молчанов А.Н., к.ф.-м.н. Троицкий Г.А., Бойко А.Н. (ИФГП НАНУ) Наведено методику поновлення часової залежності десорбції метану зі зразків викопного вугілля завдяки врахуванню процесу сорбції атмосферної вологи експериментальними зразками. INFLUENCING OF SORBTSII OF ATMOSPHERIC MOISTURE IN EXPERIMENTAL RESEARCHES OF DESORBTSII OF METHANE FROM FOSSIL COALS Zavrazhin V.V., Melnikov D.V., Molchanov A.N., Troitckiy G.A., Boyko A.N. The method of renewal of sentinel dependence of desorpbtion of methane from the sample of fossil coal thanks to consideration of process of sorption of atmospheric moisture is resulted by experimental sample. Исследования сорбционных характеристик ископаемых углей, в совокупности с информацией о диффузионных и фильтрационных процессах в них, в конечном счете, позволяет обосновывать физиче- ские модели газодинамической активности угольных пластов. Ввиду важности исследования сорбционных свойств, особое значение приобретает вопрос о точности определения параметров массопереноса в исследуемых образцах, путем правильной интер- претации полученных результатов, исключающих параллельно про- текающие процессы. В том случае, когда изучаются сорбционные свойства образца угля без его изоляции от окружающей среды, на- пример, гравиметрическим методом на открытых весах, таким про- цессом является поглощение влаги из атмосферы. Если оставить этот эффект без внимания, можно получить в некоторых случаях совершенно неверный результат, который не будет иметь ничего общего с изучаемым явлением метановыделения. В связи с этим бы- ла поставлена задача исследовать процесс сорбции атмосферной влаги исследуемыми образцами ископаемых углей с целью уточне- ния результатов экспериментального изучения десорбции метана. Физика угля и горных пород 43 Хорошо известно [1], что ископаемые угли являются природными сорбентами. Причем угли разных марок проявляют свои сорбционные свойства по-разному. То есть нельзя заранее написать общую анали- тическую зависимость влагопоглощения, которая будет удовлетвори- тельно описывать процесс сорбции влаги для конкретной марки угля (и даже для различных образцов углей одной и той же марки). На рис. 1 показано как набирают влагу высушенные объемные образцы углей марок «Д», «Ж» и «К» (все образцы имеют форму, близкую к цилиндрической с диаметром ≈ 10 мм и высотой 24-25 мм и примерно равные массы – около 2 граммов). Как видим, имеют место серьезные различия в скорости и объеме влагопоглощения. Если исследуются дробленые образцы, то скорости влагопоглоще- ния значительно возрастают. Рис. 1. Набор влаги объёмными образцами углей за первые сутки: 1 – мар- ка «Ж»; пласт l1, шахта им. А. Ф. Засядько, 2 – марка «К»; пласт «Тол- стый», шахта им. Ф. Э. Дзержинского, 3 – марка «Д»; пласт l4, шахта «Тру- довская», 4 – марка «Ж»; пласт h6, шахта им. А. А. Скочинского На рис. 2 показаны зависимости влагопоглощения для двух об- разцов угля марки «Д» (по две фракции) примерно той же массы, что и у описанных выше объемных образцов. Можно отметить об- щую тенденцию роста скорости влагопоглощения углями более мелкой фракции. Видно также и то, что эффект по-разному проявля- ется для образцов, полученных из различных источников. Физика угля и горных пород 44 Рис. 2. Набор влаги дроблеными образцами угля марки «Д»: 1 – пласт m3, шахта «Абакумова», фракция 0,4 ÷ 0,5 мм, 2 – пласт m3, шахта «Трудов- ская», фракция 0,4 ÷ 0,5 мм, 3 – пласт m3, шахта «Абакумова», фракция 2,0 ÷ 2,5 мм, 4 – пласт m3, шахта «Трудовская», фракция 2,0 ÷ 2,5 мм Приведенные примеры показывают значительную интенсив- ность и скорость эффекта сорбции атмосферной влаги образцами ископаемых углей. Показать, насколько сильно этот эффект может исказить результаты исследования десорбции метана, можно на сле- дующем примере. Широко распространен метод определения пара- метров десорбции метана с использованием двух различных фрак- ций угля [2]. Подготовленные образцы высушиваются по стандарт- ной методике, вакуумируются, а затем насыщаются метаном под большим давлением ≈ 10,0-15,0 МПа. После насыщения метаном в течение определенного времени, образцы извлекаются из капсул, помещаются на аналитические весы и, далее, производится снятие кривой десорбции гравиметрическим методом. Из общих соображений ясно, что процесс десорбции метана из газонасыщенного образца должен иметь более или менее монотон- ный вид. Причем изменение массы метана, сорбированного образ- цом, за время эксперимента должно проходить от максимального значения до нуля (полная дегазация) или до некоторого минималь- ного значения, если этот процесс сильно растянут во времени (на- пример, в случае плотных мелкопористых образцов). Если же имеет Физика угля и горных пород 45 место параллельный процесс, который также регистрируются веса- ми (в нашем случае это поглощение влаги), то характер временной зависимости потери массы газонасыщенным образцом может значи- тельно измениться. На рис. 3 показаны кривые десорбции метана из углей марки «Д», ход которых искажен набором массы сорбируемой влаги. Как видим, полученные зависимости не пригодны для даль- нейшего использования. Определить кинетику десорбции метана из них не представляется возможным. Рис. 3. Экспериментальные кривые десорбции метана из угля, полученные весовым методом на открытых весах: 1 – пласт m3, шахта «Абакумова», фракция 0,4 ÷ 0,5 мм, 2 – пласт m3, шахта «Абакумова», фракция 2,0 ÷ 2,5 мм, 3 – пласт m3, шахта «Трудовская», фракция 0,4 ÷ 0,5 мм, 4 – пласт m3, шахта «Трудовская», фракция 2,0 ÷ 2,5 мм Исправить положение можно, учтя процесс сорбции влаги экс- периментальными образцами углей. Для этого в ИФГП НАНУ была разработана специальная методика, заключающаяся в следующем. Для проведения эксперимента готовятся два одинаковых образца – цельных или дробленных (лучше, если образцы получают путем де- ления одного образца надвое). Оба образца подготавливаются одно- временно – высушиваются, вакуумируются, затем первый насыща- ется метаном в заданных условиях, а второй помещается на весы и снимается кривая сорбции влаги из воздуха. После насыщения мета- Физика угля и горных пород 46 ном первый из образцов используют для проведения основного экс- перимента. Причем кривая десорбции метана снимается в тех же условиях (температура и влажность окружающего воздуха), в кото- рых проводился вспомогательный эксперимент. Важно также про- водить оба эксперимента в течение одинакового времени. Теперь, имея две зависимости для одного и того же образца, по- сле математической обработки можно получить истинную времен- ную зависимость потери массы метана газонасыщенным образцом. Пример восстановления истиной кривой десорбции метана из угля показан на рис. 4. Описанная выше процедура была проделана с образцами угля марки «Д» (шахта им. Абакумова, пласт m3, фракция 0,4÷0,5 мм). Используя соответствующие данные (см. рис. 2 и 3), мы выделили из зависимости, отражающей оба процесса – десорбцию метана и сорбцию атмосферной влаги (кривая 1, рис. 4), кривую, описывающую только десорбцию метана (кривая 3, рис. 4). Ход этой кривой соответствует теоретическим представлениям о временной зависимости десорбции метана из газонасыщенных ископаемых углей. Рис. 4. Разделение вкладов десорбируемого метана и сорбируемой воды в экспериментальную кривую десорбции метана из угля Эксперименты, проведенные с образцами других углей, показы- вают эффективность предложенной методики. Ее применение по- зволяет, не усложняя эксперимент, избежать погрешности, которую вносит процесс сорбции влаги экспериментальным образцом угля. Физика угля и горных пород 47 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Тарасевич Ю.И., Рак В.С. Адсорбционные свойства природного пористого угля // Коллоидный журнал.- 1998.- T. 60, № 1.- C. 84-88. 2. Стариков Г.П., Завражин В.В., Василенко Т.А, Смоланов И.Н., Меляков А.Д. Расчет диффузионных параметров системы уголь- метан // Геотехническая механика: Днепропетровск.- 2002.- Вып. 34.- с.136-141.

Ähnliche Einträge