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成型煤样不同冻结温度下的力学性能参数 表6.1 不同冻结温度下成型煤样的主要力学参数值 成型煤样不同冻结温度下的力学性能参数 成型煤样冻结温度-抗压强度关系曲线 成型煤样结温冻度-弹性模量关系曲线 成型煤样不同冻结温度下的力学性能参数 成型煤样冻结温度-抗压强度关系拟合曲线 成型煤样冻结温度-弹性模量关系拟合曲线 冻结温度对煤的力学性能的影响 选取煤的抗压强度和弹性模量来分析突出煤层注水冻结后的力学性能变化。以横坐标表示冻结温度，纵坐标分别表示成型煤样平均抗压强度、平均弹性模量，其随冻结温度的变化关系如表6.2和图6.7～6.8所示。 表6.2 不同冻结温度下成型煤样抗压强度值 冻结温度对煤的力学性能的影响 图6.7成型煤样冻结温度-抗压强度关系曲线 图6.8 成型煤样冻结温度-弹性模量关系曲线 从这些图可以看出：相同模压下，随着冻结温度的降低，成型煤样的单轴抗压强度明显增大，弹性模量也成增大趋势 冻结温度对煤的力学性能的影响 如果以横坐标表示冻结温度，以成型煤样最大抗压强度或最大弹性模量为纵坐标，其随冻结温度的变化关系如表6.5和图6.11～6.12所示。 表6.5 不同冻结温度下成型煤样最大力学参数值 冻结温度对煤的力学性能的影响 图6.11 成型煤样冻结温度-最大抗压强度关系曲线 图6.12 成型煤样冻结温度-最大弹性模量关系曲线 从这些图可以看出：忽略实验模压的影响，随着冻结温度的降低，成型煤样的最大单轴抗压强度明显增大，最大弹性模量也明显增大。其与图6.7～6.9所示的成型煤样平均抗压强度和平均弹性模量随冻结温度的变化规律保持一致。 湖南科技大学 第六章 结论与展望 本文主要得出以下的结论： 1 用改造后的WY-98A仪器与原仪器的实验结果对比显示设备的可靠性，同时原设备具有可扩展性。 2 用改造后的WY-98A吸附常数测定仪，获取了低温条件下（T≤0℃）煤对CH4吸附常数a、b值。当温度T≤0℃时，煤对CH4等温吸附曲线仍属于第Ⅰ类吸附等温线，可以用Langmuir方程来表征煤对CH4的低温吸附。 3 在低温阶段，同一煤样在相同压力下，吸附量与温度呈负相关关系。随着温度的降低，煤吸附甲烷的能力提高。压力越大，煤体吸附量随吸附温度变化趋势越明显；压力较低时，吸附量随压力增大呈线性的增长，随后吸附速度不断的衰减，当压力达到一定值时，煤对CH4气体的吸附能力达到饱和，此后再增加压力吸附量不再增加。这与于洪观的结论：“煤对混合气体CH4吸附量并不随着压力的增加而增加，而是随着压力的增加而增加到最大值后随着压力的增加吸附量略降低”基本一致。 4 在低温阶段（T≤0℃）煤的Langmuir常数a的值明显高于常温阶段（T=30℃）常数a的值。在相同温度变化趋势下，不同煤的吸附常数a的变化趋势不同；煤体吸附量越大，吸附量随温度变化的趋势越剧烈。 5 建立起饱和吸附量a与温度T的相关关系；这为预测深部煤层吸附甲烷含量提供了可能。先预测到某深度的地温，选适宜的方程可以计算该处a值。 不足与展望 本研究是在比较困难的情况下完成的，受资金和测试条件的限制，设备改造过程中没能考虑0℃以下CH4压缩系数和常温状态下压缩系数的差异，因此，也就不能更好的描述低温（≤0℃）对煤吸附CH4量的影响程度，不能够得出比较详细的数据和图表，只能够进行简单的分析和计算以及吸附等温线的绘制。今后将加强这方面的研究，以丰富温度对煤吸附CH4影响的理论，为注液冻结法防治石门揭煤过程煤与瓦斯突出提供理论支持。 低温对煤吸附甲烷及煤体力学性能 影响的实验研究 答 辩 人：XXXXXXXX 专 业：采矿工程 指导老师：88 教授 3 1 绪 论 3 2 实验设备改造 3 3 煤样的工业分析 3 4 甲烷低温吸附实验及结果分析 3 5 3 6 结论与展望 冻结对煤体力学性能影响 第一章 绪论 1 研究的理论意义和现实意义 2 吸附理论研究现状 3 本文研究的主要内容 控制煤与瓦斯突出，是复杂煤层开采遇到的难题。煤层瓦斯含量大小是决定矿井瓦斯涌出量的主要因素，也是确定煤与瓦斯突出危险性的重要指标之一。因此，深人研究瓦斯在煤体中的赋存状态，特别是瓦斯含量以及吸附瓦斯和游离瓦斯在煤层中的分布情况，对于掌握煤层中瓦斯潜能的大小及其可能的作用情况是十分重要的，它将有助于进一步揭示煤与瓦斯突出现象的本质。 研究的理论意义和现实意义 然而，时至今日，国内外学者对温度对煤吸附甲烷能力的影响所进行的研究工作，主要集中在常温（30℃）以上，而对于低