电磁场影响煤层甲烷吸附的机理研究

【摘要】：利用物理学、分子热力学、表面物理化学理论分析了电磁场影响煤层甲烷吸附的机理,为电磁场提高煤层甲烷抽放率提供了理论支持。研究结果表明,影响机理主要包括热效应及微观上对甲烷分子和煤表面相互作用能的影响,并对电磁场(对煤体产生)的热效应进行了估算,结果表明热效应对于甲烷吸附解吸具有重要的影响,而且由热效应产生热应力引起的应变差异形成孔隙对于甲烷的吸附解吸和运移也有积极的作用。通过对电磁场作用下煤层甲烷的吸附势垒降低量ΔE进行的计算,结果表明,ΔE与电磁场频率和强度基本呈正相关,即电磁场频率和强度越大,吸附势垒减小得越多,越有利于煤层甲烷的解吸。电磁场对煤层甲烷吸附解吸的影响对于煤层甲烷抽放提供了一种新的技术手段,研究其作用机理具有重要的理论和现实意义。 【作者单位】： 中国矿业大学北京校区 中国矿业大学 中国矿业大学 中国煤炭工业技术委员会
【关键词】： 煤层甲烷 电磁场 机理 吸附势垒
【基金】：国家自然科学基金重点项目(编号:50134040) 国家杰出青年基金资助项目(编号:59925411) 中国博士后科学基金资助项目(编号:2002032120)资助。
【分类号】：P618.11
【正文快照】： 我国的煤层气资源丰富,埋深2000m以浅的煤层气有35×1012m3,具有巨大的开发潜力〔1〕。我国抽放煤层气最大的障碍是其赋存的煤层大都是低渗透性的,而且吸附的甲烷难以充分解吸,因此研究利用煤层气的关键技术难题是如何提高其在煤层中的解吸率及渗透率。电磁场对煤层气吸附解

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