干冰制冷：含瓦斯型煤的低温冷冻试验

"这篇研究论文探讨了干冰作为煤层井下低温冷冻取样方法的制冷剂的可能性，并通过实验分析了煤在冷冻过程中的温度变化规律。研究人员利用自行设计的模拟测试装置，针对不同瓦斯压力环境，进行了干冰直接冷冻和干冰与乙醇混合冷冻型煤的试验。实验结果显示，干冰可以有效地作为制冷剂，两种冷冻方式对型煤都有良好的冷冻效果，尤其是干冰-乙醇混合冷冻在初期降温阶段表现更优。同时，甲烷吸附平衡压力的增大导致煤芯冷冻速度加快，最低温度降低，这表明在高瓦斯压力的煤层中，低温冷冻取样方法的效果更佳。这些研究结果为开发用于煤层瓦斯含量测定的低温冷冻取芯装置提供了理论依据。" 这篇论文详细介绍了在煤炭科学研究中，如何利用干冰进行低温冷冻试验以获取含瓦斯煤样的过程。干冰作为一种潜在的制冷剂，它的应用对于在井下安全取样具有重要意义。研究中，研究人员选择了型煤作为研究对象，因为其能够模拟实际煤层的特性。他们设计并使用了一套模拟测试装置，来观察在不同瓦斯压力条件下，干冰直接冷冻以及干冰与乙醇混合冷冻对型煤冷冻效果的影响。 实验数据显示，无论是干冰直接作用还是与乙醇混合，都能够有效降低型煤的温度，实现冷冻。其中，干冰与乙醇混合的方式在初始冷却阶段表现出更快的降温速率。这可能是因为乙醇的加入增强了冷却效果，尤其是在高瓦斯压力环境下，这种优势更为明显。研究人员还发现，随着甲烷吸附平衡压力的增加，煤芯的降温速度加快，能达到的最低温度也更低。这一发现暗示，对于原始瓦斯压力较高的煤层，采用低温冷冻技术进行取样会更加有效。 该研究的结论对于煤炭行业特别是瓦斯控制和煤层气开发利用领域具有重要价值，为开发新型的低温冷冻取芯设备提供了科学依据和技术支持。同时，这也为提高煤矿安全水平，尤其是在高瓦斯煤层作业时的安全性和效率，提供了新的思路和方法。通过这种方法，可以更准确地测量煤层中的瓦斯含量，有助于预防瓦斯事故，促进煤炭资源的合理开发和利用。