超声波激励对煤层气解吸影响及扩散特性研究

"超声波激励下煤层气解吸扩散特性的研究-论文" 这篇论文主要探讨了超声波在煤层气抽采中的强化作用，通过自主研发的超声波激励煤吸附/解吸甲烷试验装置进行了实验。研究发现，超声波能够显著影响煤层气（主要是甲烷）的解吸过程。在没有超声波的情况下，甲烷的解吸过程遵循扩散模型，初始解吸速度快，随着解吸时间的延长，速度逐渐减小直至趋于零。而当引入超声波后，甲烷的解吸量增加，且超声波功率越高，解吸增量越大，最高可达65.6%的提升。 超声波的作用使得煤层中的甲烷解吸动力学得到改善，这可能是因为超声波导致煤体内部的传质毕欧准数减小，进而增加了扩散系数。这表明超声波可以促进甲烷分子从煤体内部向外部的迁移和扩散，从而提高抽采效率。这一发现对于优化煤层气开采策略，尤其是对于高瓦斯煤层的安全开采具有重要意义。 此外，论文还提到了其他相关的研究方向，如综采工作面上隅角瓦斯流动活跃区的形成机理、高瓦斯突出煤层的注水降尘技术、超大直径钻孔在采空区瓦斯抽采的应用、风速对煤层采空区漏风及煤自燃的影响、深部高瓦斯矿井的大采高工作面立体抽采技术等，这些都反映了当前煤炭行业在瓦斯治理和安全生产方面的关注点。 这篇论文的研究结果为利用超声波技术提升煤层气抽采效率提供了理论依据，也为未来相关技术的开发和应用提供了新的思路。超声波作为一种非侵入性且可能提高能源回收率的技术，有可能成为煤层气开采领域的一个重要工具。同时，研究也强调了在实际应用中，需要进一步探究超声波的具体操作参数，如功率、频率等，以及其对煤体结构和煤层气动态行为的具体影响，以便更有效地利用这种技术。