|
? i выделение связано не с замещением метана, а с повышением температуры угля., С целью изучения десорбции газа при смачивании угля растворами были проведены лабораторные опыты. В сосуд емкостью 2 дм3 помешали 200 г угля крупностью 1—2 мм. К сосуду подсоединяли резервуар емкостью 0,04 дм3 с испытываемым раствором и подключали шахтный интерферометр ШИ-3 [68]. Все соединения были выполнены герметично, т. е. была создана.изолированная система. Содержание метана замерялось без отбора проб воздуха. В-результате смачивания происходило перераспределение фаз системы уголь-вода-воздух, но содержание каждой фазы оставалось неизменным. Содержание метана замерялось систематически до установления сорбционного равновесия в сосуде и сразу же после смачивания. Наибольший прирост концентрации метана в сосуде наблюдался при смачивании угля раствором смачивателя ДБ. Так, концентрация метана в сосуде превышала 4%, а при смачивании угля водой и раствором хлористого натрия она не превышала 2%. При смачивании угля раствором смачивателя ДБ прирост температуры составил 3,3 К, а при смачивании водой и хлористым натрием 2К [43]. Так как зависимость между количеством сорби* рованного метана и теплотой сорбции изменяется по линейному закону, можно сделать вывод, что концентрация метана в замкнутой системе с постоянным объемом также изменяется в зависимости от температуры по линейному закону. При смачивании угля раствором смачивателя ДБ расчетное значение прироста концентрации метана в сосуде составляет около 3,3%, фактически же он составляет более 4%. Поэтому можно предполагать, что раствор смачивателя ДБ вытесняет метан из сорбционного слоя путем замещения молекул. Данный вопрос исследовался в шахтных условиях. Расчеты показывают, что прирост температуры массива угля при увлажнении его водой и растворами электролитов может составить не более 0,02К [43]. Таким приростом температуры можно пренебречь. Это можно объяснить тем, что при увлажнении пластов водой и растворами электролитов наблюдается не увеличение, а уменьшение газовыделения при отработке увлажненных участков. Это вызвано увеличением на 3040% остаточной газоносности увлажненного угля по сравнению с неувлажнен76 |
87 Поэтому в лабораторных условиях возможно усиленное газовыделение из угля при смачивании его водой. Такое газовыделение связано не с замещением метана, а с повышением температуры угля. С целью изучения десорбции газа при смачивании угля растворами были проведены лабораторные опыты. В сосуд емкостью 2 дм3 помешали 200 г угля крупностью 1—2 мм. К сосуду подсоединяли резервуар емкостью 0,04 дм^ с испытываемым раствором и подключали шахтный интерферометр ШИ-3. Все соединения были выполнены герметично, т. е. была создана изолированная система. Содержание метана замерялось без отбора проб воздуха. В' результате смачивания происходило перераспределение фаз системы угольвода-воздух, но содержание каждой1 фазы оставалось неизменным. Содержание метана замерялось систематически до установления сорбционного равновесия в сосуде и сразу же после смачивания. Наибольший прирост концентрации метана в сосуде наблюдался при смачивании угля раствором смачивателя ДБ. 'Гак, концентрация метана в сосуде превышала 4%, а при смачивании угля водой и раствором хлористого натрия она не превышала 2%. При смачивании угля раствором смачивателя ДБ прирост температуры составил 3,ЗК, а при смачивании водой и хлористым натрием 2К [44]. Так как зависимость между количеством сорбированного метана и теплотой сорбции изменяется по линейному закону, можно сделать вывод, что концентрация метана в замкнутой системе с постоянным объемом также изменяется в зависимости от температуры по линейному закону. При смачивании угля раствором смачивателя ДБ расчетное значение прироста концентрации метана в сосуде составляет около 3,3%, фактически же он составляет более 4%. Поэтому можно-предполагать, что раствор смачивателя ДБ вытесняет метан из сорбционного слоя путем замещения молекул. Данный вопрос исследовался в шахтных условиях. Расчеты показывают, что прирост температуры массива угля при увлажнении его водой и растворами электролитов может составить не более 0,02К [44]. Таким приростом температуры можно пренебречь. Это можно объяснить тем, что при увлажнении пластов водой и растворами электролитов наблюдается не увеличение, а уменьшение тазовыделения при отработке увлажненных участков. Эго вызвано увеличением на 30-40% остаточной газоносности увлажненного угля по сравнению с неувлажненным. Чтобы использовать увеличение остаточной газоносности угля для уменьшения газообильности выработок, необходимо знать время, в течение которого газ удерживается в угле. Особенно это относится к отбитому углю. Расчеты показывают, чтоувеличение остаточной* газоносности угля происходит в результате временногоуменьшения газопроницаемости пласта. Такое увеличениеможет быть длительным, так как гидродинамическое сопротивление движению жидкости очень велико. Пели массив увлажненного угля только обнажен и не вынимается, то (несмотря на большое газовое давление). восстановление первоначальной газопроницаемости происходит в течение длительного периода. Уменьшение газопроницаемости пласта при увлажнении позволяетрассредоточить, вовремени газовыделение со стенок проводимой выработки. Уменьшение газопроницаемости пласта при его выемке способствует более равномерному газовыделению в призабойное пространство. С целью определения скорости десорбции метана из отбитого угля проводились исследования [44]. В сосуд с углем вводили 0,04 дм3 испытуемого раствора. В течение первых 3-4 сут скорость десорбции метана из сухого угля была в 3-5 раз выше, чем скорость десорбции из угля, смоченного растворами хлористого кальция (5%), жидкого стекла (0,5%), уксусной кислоты (0,5%) и гидрата окиси кальция (5%). Через 5-6 сут количество метана, десорбирующегося из неувлажненного угля, в 2 раза выше, чем из обработанного. При проведении исследований на шахте в пласт нагнетали 2-процентный раствор жидкого стекла. Затем пробы угля, взятые в забое, помещались в сосуд. Процессы десорбции метана из угли. 88 1 |