褐煤熱解一變形特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

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

2、特性及其在將來(lái)工業(yè)應(yīng)用中存在的問(wèn)題做了較為詳細(xì)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^(guò)程中的變形特性，對(duì)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(shí)驗(yàn)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(duì)褐煤的變形特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)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(shì)，說(shuō)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?。粩M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(zhǎng)。
　　 通過(guò)利用高溫?zé)峤鉂B透一變形試驗(yàn)臺(tái)對(duì)褐煤在高溫段(100℃-600℃)，的變形特性進(jìn)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(shì)為先逐步上升，在200℃-250℃時(shí)

4、達(dá)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(lái)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(zhǎng)或衰減；隨著煤的熱解發(fā)生，煤樣的強(qiáng)度降低，蠕變?cè)鰪?qiáng)，即隨著時(shí)問(wèn)延續(xù)，變形更大。同時(shí)利用伺服控制單軸壓縮試驗(yàn)機(jī)對(duì)褐煤在高溫?zé)峤夂髥屋S壓縮下的彈性模量與泊松比進(jìn)行了測(cè)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(duì)數(shù)規(guī)律