褐煤熱解一變形特性實驗研究.pdf

1、煤是目前國民經(jīng)濟的能源基礎(chǔ)，但對環(huán)境也造成了相當(dāng)大的破壞，對其進行深加工以及潔凈開采可以有效的改善其對環(huán)境的影響。在潔凈煤開采技術(shù)領(lǐng)域中，對煤進行地下原位熱解開采和氣化開采是潔凈煤技術(shù)的一個重要方向，這方面的研究需要解決熱解過程中產(chǎn)物的傳輸以及熱解區(qū)域設(shè)計與控制的問題，這就需要對煤熱解過程中的滲透特性與變形特性有更深程度的認識。本論文主要以煤的熱解及其變形理論為基礎(chǔ)，通過大量實驗以及采集的數(shù)據(jù)分析，對內(nèi)蒙古某褐煤熱解過程中反映出來的變形

2、特性及其在將來工業(yè)應(yīng)用中存在的問題做了較為詳細的分析，所得結(jié)果有助于人們更多的了解褐煤在高溫?zé)峤膺^程中的變形特性，對今后研究煤的地下原位熱解開采等具有一定的指導(dǎo)作用和意義。
　　 論文采用煤巖三軸應(yīng)力滲透實驗設(shè)備研究了所取褐煤試樣在低溫段內(nèi)的變形特性，即在不同的溫度下以及不同的地下原位模擬應(yīng)力狀態(tài)下對褐煤的變形特性進行了實驗研究，最終得出褐煤在低溫段內(nèi)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線及蠕變規(guī)律，得到結(jié)論：煤體的彈性模量隨著溫度的升高呈現(xiàn)下降

3、的趨勢，說明煤體在變軟；在100℃以內(nèi)，煤體的蠕變周期隨著溫度的升高出出現(xiàn)了縮短，最大蠕變應(yīng)變量也在減??；擬合結(jié)果顯示在100℃以內(nèi)，試件的蠕變擬合規(guī)律總體呈指數(shù)型函數(shù)增長。
　　 通過利用高溫?zé)峤鉂B透一變形試驗臺對褐煤在高溫段(100℃-600℃)，的變形特性進行了研究，得到了褐煤在高溫段內(nèi)不同的應(yīng)力狀態(tài)條件的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線及蠕變規(guī)律，得出結(jié)論：隨著溫度的升高，煤樣的整體彈性模量變化趨勢為先逐步上升，在200℃-250℃時

4、達到最大，250℃之后，其彈性模量又逐漸降低；褐煤在高溫?zé)峤夂腿S應(yīng)力的復(fù)合作用下，從蠕變擬合的結(jié)果看表現(xiàn)出來的蠕變規(guī)律比較復(fù)雜，總體上其蠕變規(guī)律呈指數(shù)型函數(shù)增長或衰減；隨著煤的熱解發(fā)生，煤樣的強度降低，蠕變增強，即隨著時問延續(xù)，變形更大。同時利用伺服控制單軸壓縮試驗機對褐煤在高溫?zé)峤夂髥屋S壓縮下的彈性模量與泊松比進行了測試，得到了單軸壓縮條件下褐煤的彈性模量隨溫度的變化規(guī)律：褐煤熱解后單軸壓縮條件下，彈性模量隨溫度的變化基本呈對數(shù)規(guī)律