空化水射流声震效应促进瓦斯解吸实验的 规律及机理研究.doc

第36卷第7期煤 炭 学 报 Vol. 36 No. 7 2011年 7月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY July 2011 文章编号0253-99932011 07-1150-06 空化水射流声震效应促进瓦斯解吸实验的 规律及机理研究 葛兆龙1, 2, 卢义玉1, 2, 周东平3, 左伟芹1, 2, 夏彬伟1, 2 1.重庆大学复杂煤气层瓦斯开采国家地方联合工程实验室, 重庆 400030;2. 重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室, 重庆 400030;3. 重庆市能源投资集团科技有限责任公司, 重庆 400060 摘 要针对我国大部分煤层瓦斯高吸附㊁ 压力高㊁ 渗透率低㊁ 难于抽采, 易造成瓦斯灾害事故等难题, 提出了利用空化水射流声震效应促进煤层瓦斯解吸的新思路㊂ 研究了空化水射流液-气相变规律及声震效应促进瓦斯解吸的机理, 通过改变泵压围压获得不同空化数条件下, 空化水射流空化声震规律气穴溃灭时声震效应振动的频段很宽, 集中在200010000Hz , 振动在5400 6800Hz 出现了一段振动频率的峰值, 说明在此范围内溃灭的气泡更加集中; 通过改变不同空化数, 获得空化水射流声震效应对煤层瓦斯解吸具有促进作用, 与未加空化效应的煤样解吸相比, 当施加空化数为0. 0200泵压15MPa , 围压0. 3MPa 的空化声震时, 煤样解吸时间缩短19. 6, 解吸量增加36. 9㊂ 关键词空化水射流; 声震效应; 瓦斯; 解吸中图分类号TD712. 67 文献标志码A 收稿日期2010-10-20 责任编辑毕永华 基金项目国家自然科学基金委创新群体基金资助项目50621403;重庆市杰出青年基金资助项目CSTC,2009BA6047;重庆大学研究生科 技创新基金资助项目201005B1B0010342 作者简介葛兆龙1983 ,男, 江苏徐州人, 博士研究生㊂ Tel023-65106640,E-mailgezhaolong163. com Study on regular and mechanism of coal bed methane desorption experiment under sonic vibrating of cavitation water jets GE Zhao⁃long 1,2,LU Yi⁃yu 1,2,ZHOU Dong⁃ping 3,ZUO Wei⁃qin 1,2,XIA Bin⁃wei 1,2 1. National 2. Key Lab of Ministry of Education for the Exploitation of Southwestern Resources 3. Science and Technology Co. , Ltd. , Chongqing Energy Investment Group , Chongqing 400060, China Abstract Gasdisasters are brought out in mines of most parts of China due to its high absorption,high pressure,low permeability and extraction difficulties. A new idea was put forward to promote gas desorption by sonic vibration effects of cavitation water jets. Studied on mechanism of gas⁃liquid phase transition and gas desorption promotion via sonic vi⁃ brating of cavitation water jets. Meanwhile,also studied on regular of the strengthened gas desorption on the premise of different cavitation coefficient by verifying pump pressure. The experiment result indicates that sonic vibration frequen⁃ cy range is quite wide when cavitation bubbles are broken,concentrating between 200010000Hz. The vibration peak appeared between 54006800Hz suggests that more bubble intensively perish within this extent. Sonic vibra⁃ ting of cavitation water jets can promote coal bed methane desorption. In comparison with coal desorption which is not composed of cavitation,coal desorption costs 19. 6less time and attains 36. 9more amount when 0. 0200pump pressure 15MPa,confining pressure 0. 3MPa sonic vibrating of cavitation water jets is offered. Key words cavitationwater jets;effects of sonic vibrating;gas;desorption 瓦斯是近一㊁ 二十年来崛起的世界公认的优质清 洁能源, 瓦斯的综合利用可以有效减排温室气体, 产 第7期葛兆龙等空化水射流声震效应促进瓦斯解吸实验的规律及机理研究 生良好的环保效应㊂ 作为一种高效㊁ 洁净㊁ 产生巨大经济效益的能源, 在一定程度上可以改善我国的能源结构, 造福人类[1]㊂ 但我国煤层透气性较差,70的煤矿可采煤层都是具有煤与瓦斯突出危险的松软煤层,90以上的煤层渗透率低于0. 98710 -18m 2, 且煤层瓦斯主要以吸附态赋存于煤体中, 使煤层瓦斯抽采率较低, 造成瓦斯事故频发[2-3]㊂ 为综合利用煤层瓦斯, 避免瓦斯事故, 国内外学 者针对煤层吸附瓦斯解吸做了相关研究㊂ 如梁冰[4]进行了温度对煤的瓦斯吸附性能影响的试验研究, 得出随着温度的升高, 煤对甲烷气体的吸附量将降低㊂ 何学秋[5]研究了交变电磁场对煤吸附特性的影响, 认为外加电磁场改变了煤表面势能, 从而使吸附量减小, 并发现电磁场作用下瓦斯放散初速度和解吸速度高于非突出煤㊂ 艾鲁尼[6]㊁ 塔拉索夫㊁ 杜云贵[7]等研究得到静电场作用能促进瓦斯解吸㊂ 鲜学福[8]曾提出了用可控声震法来提高瓦斯抽采率的思想, 并研究了声场作用下煤对甲烷的吸附解吸特性, 实验得出声场的作用使煤的吸附量明显减少, 吸附能力降低, 且煤的甲烷吸附量随声强增大而减小㊂ 虽然这些方法对煤层吸附瓦斯解吸具有一定的促进作用, 但是在工程上难于实施㊂ 要提高吸附瓦斯的抽放率必须寻找到一条既具有机械振荡作用又具有升高煤质点温度的新技术途径, 本文提出了利用空化水射流声震效应促进煤层瓦斯解吸的新方法㊂ 拟通过实验方法探讨高压空化水射流液-气相态变化规律与声震效应和热效应的产生机理, 研究高压空化水射流声震效应强化瓦斯解吸的机理㊂ 1 空化水射流声震效应促进瓦斯解吸的机理 研究 1. 1 空化水射流液-气相变及声震机理 一般把液体内部局部压力降低时, 液体内部或液固交界面上蒸汽或者气体空穴空泡 的形成㊁ 发展和溃灭过程, 称为空化[9]㊂ 空化过程中流体介质一般发生结构上的变化, 介质各组成成分的物质的量不断改变, 气相与液相之间有不断的质量交换㊂ 事实上, 空化过程是在非平衡状态下进行的, 只是在一定情况下, 空泡中的压强㊁ 空泡数目等与平衡状态比较接近㊂ 所谓空化水射流就是使水射流流束内产生许多空泡, 空泡的存在, 使物面附近形成非均匀的气-液双相区, 使这部分的流体声学性能发生变化, 如声速㊁ 振动频率㊂ 在研究水流中的空化现象时, 采用无量纲参数空化数来描述其空化状态和特性, 其物理意义为 空化数 抑制空化产生的力 为了计算空化数的值, 本文选取式1进行计算㊂ σ p 0-p v p i -p 0 1 式中, p i 与p 0分别为空化腔进口和出口压力; p v 为水的饱和蒸汽压㊂ 通常认为, 空化声震效应与空化空蚀之间有密切的关系, 空化核在液体的低压区内生长, 当核半径R 大于临界半径R 0, 即R R 0时, 失稳发生空化, 而运动至正压区的空化空泡迅速溃灭[10-11]㊂ Barber 等[12]发现, 在气泡溃灭的过程中, 会产生约5000K 的高温和500个大气压的局部高压, 在产生巨大的压力的同时伴有强烈的声震效应, 即空化声震效应, 会造成流体机械装置的空蚀破坏和剧烈振动㊂ 事实上, 空泡的发生㊁ 发育和溃灭过程都会产生声震效应, 尤其在溃灭阶段会产生强烈的声震效应, 这是因为一方面空泡辐射声震效应机理基本上属于脉动源单极子 类型, 这是一种最有效的声辐射源; 另一方面, 空泡在其闭合到最小半径前后瞬间具有相当大的体积脉动率, 因此, 虽然单空泡的体积很小, 但其辐射的声震效应声压却很大㊂ 因此, 可以通过安装传感器测量空化射流声震效应来检测空化射流的空泡的发展程度和产生声震的特征规律㊂ 1. 2 煤吸附瓦斯的本质 瓦斯气体在煤内表面的吸附是物理吸附, 其本质是煤表面分子与瓦斯气体分子之间相互吸引的结果㊂ 煤分子和瓦斯气体分子之间的作用力是范德华力, 由徳拜诱导力和London 色散力组成, 由此而形成吸引势, 即吸附势阱深度E a 也称势垒㊂ 如果t 0是单个瓦斯气体分子在深度为E a 的势阱 中的震动周期, 则瓦斯分子在煤表面的停留时间t 为 t t 0exp[E a /RT ] 2 瓦斯气体在煤表面的吸附可用Langmuir 方程描述㊂ 在Langmuir 方程中, 吸附能b 值随温度改变, 它与瓦斯气体在煤表面的停留有关, 即 b N 0σ 0t 0 RMT exp E a RT 3 式中, N 0为阿伏加德罗常数; σ 0为一个吸附位面积; M 为瓦斯气体分子摩尔质量; R 为普适气体常数; T 为绝对温度,K㊂ 由式3可以看出, 影响瓦斯气体吸附的重要因素有2个①煤-瓦斯体系的温度;② 煤表面形成的吸附势阱深度, 也就是吸热或吸附能㊂ 温度越高, b 1 511 煤 炭 学 报 2011年第36卷 越小, 瓦斯吸附量越少; 相反, 温度越低, b 越大, 瓦斯吸附量就越多㊂ 对于表面势阱, 势阱越深, 则瓦斯吸附量越大; 势阱越浅, 瓦斯吸附量越少[13]㊂ 1. 3 空化水射流声震效应促进瓦斯解吸的机理 研究人员对空化水射流破煤岩机理已进行了大量研究㊂ 实验表明, 空化水射流的冲击压力峰值和压力脉动幅度分别比普通射流提高37和24㊂ 在相同泵压下, 冲蚀岩石效果为普通射流的24倍㊂ 但是, 空化水射流声震效应促进煤层吸附瓦斯解吸的研究仍是国内外空白㊂ 空化水射流空泡的发生㊁ 发育和溃灭过程都会产生声震效应和热量, 尤其在溃灭阶段会产生强烈的声震效应和热能, 声震效应促进瓦斯解吸主要包括机械震动作用和热效应㊂ 1. 3. 1 机械震动作用 机械作用理论认为高压空化水射流产生大功率声震效应向煤体中传播, 其纵波的传播方向将与质点的振动方向一致, 这就会使煤体介质受到交替变化的拉应力和压应力作用, 从而使煤体产生相应交替变化的伸长和压缩弹性变形, 质点产生疏密相间的纵向振动㊂ 其横波的传播方向与质点的振动方向垂直, 使煤体产生弹性剪切㊂ 当煤体受到交变的剪切力作用时, 将会相应地发生交变的剪切变形, 介质质点产生具有波峰和波谷的横向振动, 这样就会在界面上产生强烈的剪切力和振动㊂ 在空化水射流声震效应的作用下, 超声波是机械能量的传播形式, 超声波在液体中传播时, 其间质点位移振幅虽然很小, 但超声引起的质点加速度却非常大, 因此当超声波作用于液体介质时会产生激烈而快速变化的机械运动, 导致煤体微裂纹及微孔隙的半径发生时大时小的变化, 有利于瓦斯从煤体中解吸㊂ 另外, 在空化水射流声震的强烈振动作用下, 煤体质点发生位移, 使煤体中原有微孔隙和裂隙贯通并产生新的裂缝和孔隙网, 造成煤的裂隙和孔隙增多, 暴露自由面增大, 有利于煤体吸附瓦斯的解吸和扩散㊂ 最后, 在空化水射流的声震效应作用下, 煤岩骨架和其中的流体也产生振动, 由于骨架和流体的密度不同, 产生的加速度和振幅不同, 使流体-固体界面产生相对运动, 使气体和煤岩的附着力减弱, 有利于瓦斯气体从煤体中解吸㊂ 1. 3. 2 空化水射流声震效应产生的热能Nepprias [14]指出空泡溃灭时自身产生的最大理 论压力P max 和最大理论温度T max 由下式计算得到 P max P g0P amb k -1 P g0 k -1 4T max T 0P amb 3P g05 式中, P g0为水的蒸汽压; P amb 为围压; k 为空泡内气体 的比热比㊂ 空化水射流产生声震效应, 声波辐射是一种能量的辐射, 当声波穿过含甲烷气煤体时, 由于煤体的黏滞性造成质点之间的内摩擦内耗 而吸收一定量的声能, 这部分声能将转变为热能, 使煤体的局部温度升高, 从而煤体的平均温度升高, 有利于降低煤对甲烷气体的吸附量㊂ 同时, 由于甲烷及煤体结构和成分不同, 所以各自的加速度和振幅也不相同, 致使两种相态物质界面产生相对运动, 在高频声波作用下, 这种相对运动会使界面产生一定的摩擦热, 引起局部温度升高, 这种局部温度升高往往比整体温度升高更重要, 加之解吸是一个吸热过程, 声波辐射可以为甲烷气的解吸不断提供能量, 使解吸过程得以持续㊂ 又因空化射流空泡溃灭自身产生的热效应使煤体温度升高, 从而加大自由气体分子的碰撞, 为气体脱附提供能量, 甲烷气体分子的热运动越剧烈, 其动能越高, 吸附甲烷气分子发生脱附的可能性就越大㊂ 2 空化水射流声震效应促进瓦斯解吸的实验 装置和实验方法 2. 1 实验装置 空化水射流声震效应和热效应测试实验装置主要由空化水射流形成系统㊁ 声震信号和热信号接收处理系统㊁ 计算机记录处理系统3个部分组成㊂ 实验中采用DASP 工程版的声震测试平台, 利用加速度传感器对空化腔体的上表面进行了声震效应振动测试, 采用温度传感器和数据采集处理软件进行了温度测试, 如图1所示㊂ 实验设备主要包括高压水泵㊁ 高压阀体㊁ 空化腔体㊁ 文丘里型空化喷嘴㊁ 测试探头㊁ 温度传感器㊁ 信号接收器㊁ 智能信号处理分析仪和电脑等 ㊂ 图1 空化水射流声震效应和热效应测试原理 Fig. 1 The test schematic diagram of sonic vibrating effects and thermal effect of cavitation water gets 1 高压水泵;2 水箱;3 压力表;4 底座; 5 空化腔;6 空化喷嘴;7㊁8 探头;9 信号接收器; 10 智能信号处理分析仪;11 电脑; A ㊁ B ㊁ C 温度传感器 空化水射流声震效应促进瓦斯解吸实验装置由空化水射流发生系统㊁ 吸附解吸缸㊁ 气体供给系统㊁ 测 2 511 第7期葛兆龙等空化水射流声震效应促进瓦斯解吸实验的规律及机理研究 试系统等4部分组成, 如图2所示㊂ 其中空化水射流发生系统由柱塞泵㊁ 空化腔㊁ 空化喷嘴等部分组成; 吸附解吸缸设计的气压可达6MPa, 能进行高低压甲烷气的吸附解吸实验; 气体由高压瓦斯气瓶通过减压阀减压供给; 测试部分包括高低压吸附测试㊁ 解吸测试等 ㊂ 图2 空化声震作用下甲烷气解吸实验装置Fig. 2 The experimental equipment of the gas desorption under cavitation vibrating 1 高压甲烷气瓶;2 减压阀;3㊁4㊁12㊁13㊁16 高压阀; 5 煤样;6 热收缩管;7 空化腔;8 液压泵;9 油箱; 10 溢流阀;11 压力表;14 放水瓶;15 真空泵 2. 2 实验方法 2. 2. 1 空化水射流声震效应和热效应测试方法 声震效应测试方法由高压泵产生的水流通过高压管进入空化腔体, 经过空化喷嘴形成空化水射流, 空化射流产生的声震效应由置于空化腔体上表面的加速度传感器进行采集, 将采集信号传输到电脑进行分析处理, 最后获得处理后的数据和图像㊂ 测试共有 25个泵压和空化腔体围压的组合, 泵压依次为5㊁10㊁ 15㊁20 和25MPa, 空化腔体内围压依次为0. 1㊁0. 2㊁ 0. 3㊁0. 4和0. 5MPa, 通过固定泵压依次改变空化腔围压的方式, 测试并记录了25组空化腔顶部的振动加速度时域波形和相应的振动频谱图㊂ 热效应测试方法由高压泵产生的水流通过高压管进入空化腔体, 经过空化喷嘴形成空化射流, 空化射流产生的热量由置于空化腔体内部表面A ㊁ 型煤试件上表面B 以及型煤试件内部C 点的温度传感器进行采集, 将采集信号传输到电脑进行分析处理, 最后获得3点温度随时间的变化图㊂ 2. 2. 2 声震效应促进瓦斯解吸测试方法 从重庆某高瓦斯突出矿井采集煤样, 粉碎成4060目煤粉, 每次取120g 做成煤样, 置于吸附缸中, 如图2所示, 实验时关闭阀门3㊁13, 打开阀门12, 开启真空泵让煤样在常温下脱气6h, 然后关闭阀门12, 打开阀门3, 向吸附缸中注入一定压力的甲烷气㊂ 当煤样吸附甲烷3h 达到平衡后, 关闭阀门3, 打开阀门 12㊁13, 让吸附缸与大气接通30s, 排出煤中游离的部分甲烷气体, 然后关闭阀门12, 让煤样中吸附的甲烷气解吸, 测量出不同时刻放水瓶排出到量筒中水的体积, 然后换算成单位质量煤的解吸量, 就可以得到解吸量与时间的关系曲线㊂ 实验要求①为了防止吸附和解吸过程中室外温度的影响, 保持常温, 实验选择在一个有空调的房间, 且吸附缸用保温棉包扎;② 放水瓶的液面高度与排出水到量筒里管子的高度相同, 实验中加空化水射流声震效应, 在隔壁较远地方开启水泵, 通过高压管连接到空化腔内空化喷嘴, 通过调节泵和空化腔体上的调压阀调节泵压和围压, 就可以实现空化水射流声震效应作用下煤体瓦斯解吸实验㊂ 3 空化水射流声震效应促进瓦斯解吸的实验 结果与分析 3. 1 空化水射流声震效应和热效应测试实验 将振动加速度传感器安装在空化腔的顶部, 分别测试了空化水射流振动加速度时域波形和振动加速度振动频域功率, 通过改变预先设计的泵压㊁ 围压, 共测试25个组合, 其中图3和图4显示了泵压5MPa㊁ 围压0. 1MPa㊁ 空化数0. 0192的振动加速度时域波形和振动频域功率谱 ㊂ 图3 振动加速度时域波形 Fig. 3 The vibration acceleration in different times 图4 振动频域功率谱 Fig. 4 The vibration acceleration in different powers 3 511 煤 炭 学 报 2011年第36卷 将温度传感器安装在空化腔内部下表面㊁ 型煤试件上表面㊁ 型煤试件中部A ㊁ B ㊁ C 三点, 设定泵压 15MPa, 围压0. 3MPa, 测试了空化射流热效应产生的温度随时间的变化, 如图5所示 ㊂ 图5 温度随时间的变化 Fig. 5 The variation of temperature with time 对25组测试振动加速度时域波形㊁ 振动频域功率谱和3组温度随时间的变化进行分析, 可以得到以下结论 1空化水射流声震效应的振动加速度绝对值 在06000m /s 2 之间, 当泵压从5MPa 增加到 25MPa, 振动加速度先增加后减小, 在15MPa 和20MPa 时, 振动加速度较大; 当围压增加时, 振动加速度减小㊂ 2对空化水射流声震效应的频率进行统计分 析, 气穴溃灭时声震效应振动的频段很宽, 在2000 10000Hz 均有影响, 由于不同直径大小的空泡发生作用时对应着不同的振动频率, 较大的空泡瞬间溃灭时产生的声震效应频率较低, 较小的空泡瞬间溃灭时产生的声震效应频率较高, 说明空化射流中空化气泡直径在尺度上有很大差异, 尤其在54006800Hz 之间出现了一段振动频率的峰值, 说明气泡在此溃灭半径范围内的存在更加集中㊂ 振动频率越集中, 对煤层瓦斯解吸渗流影响越显著㊂ 3空化射流声震效应主要是气泡的高频行为, 在空化数较低时, 虽然气泡的数量极大, 但由于此时围压很小, 气泡的成长空间很大, 所以基本以大尺度气泡为主, 空化声震效应频率同气泡尺度成反比, 此时声震效应振动频率较低, 只有少数小尺度气泡溃灭时发出高频声震效应㊂ 4高压水流经过空化喷嘴形成空化水射流后 会产生热效应, 主要是由于高压水射流经过空化喷嘴以后形成大量空泡, 运动至正压区迅速溃灭, 在气泡溃灭的过程中, 会产生高温; 另一方面由于空泡溃灭产生局部高压产生强烈的声震效应, 当声波穿过物质时, 由于物质的黏滞性造成质点之间的内摩擦内耗 而吸收一定量的声能, 这部分声能将转变为热 能, 使物质的局部温度升高㊂ 3. 2 空化水射流声震效应促进瓦斯解吸的实验实验选择了未加空化水射流㊁ 最小空化数 0. 0038泵压25MPa, 围压0. 1MPa㊁ 最大空化数0. 1098泵压5MPa, 围压0. 5MPa 以及空化数为0. 0200泵压15MPa, 围压0. 3MPa4个实验条件, 进行煤样瓦斯解吸实验, 最终得到未加空化以及不同空化数下解吸量与解吸时间的关系曲线, 如图6所示 ㊂ 图6 不同空化数下解吸量与时间的关系曲线 Fig. 6 Discharging quantity versus time under different cavitation number 分析实验结果, 可以得出以下结论 1空化水射流的声震效应提高煤体吸附瓦斯解吸量和解吸速度, 缩短煤体瓦斯解吸时间㊂ 2空化水射流的空化数与解吸量的关系呈非 线性关系, 随着空化数的增加, 解吸量存在最大值㊂ 空化声震的作用下, 同一煤样在相同的外加条件 地应力轴压4MPa, 围压2MPa 和瓦斯压力0. 5MPa 下与未加空化声震相比, 当空化数为0. 0038时, 解吸量增加22. 6; 当空化数为0. 1098时, 解吸量增加13. 4; 当空化数为0. 0200时, 解吸量增加 36. 9㊂ 3空化射流的空化数与解吸时间呈非线性关 系, 随着空化数的增加, 煤样解吸时间存在最小值㊂ 空化声震使得煤样解吸的时间明显地减少, 同一煤样在相同的外加条件下, 与未加空化声震的煤样解吸时间相比, 当空化数为0. 0038时, 解吸时间缩短 16. 4; 当空化数为0. 1098时, 解吸时间缩短12. 5; 当空化数为0. 0200时, 解吸时间缩短19. 6㊂ 4 结 论 1空化水射流相变特性及空泡溃灭特性是产 生声震效应的根本原因, 声震效应促进煤层瓦斯解吸机理主要来源于机械振动作用和热效应, 机械振动作用会使煤体介质受到交替变化的拉应力和压应力作 4 511 员工对公司总体福利水平评价不高 主要发现 员工对公司福利评价不高 -37的员工对公司福利不 满意，仅18表示满意 -福利调整没有跟上公司薪酬调整 -福利发放缺乏连贯性，老员工不满意比重高 攀成德分析 没有建立福利发放制度 福利的数量与内容没有满足员工需要 福利调整应该与薪酬调整统一起来，从而达到员工总体满意 “公司福利没跟上，包括社保、车贴等福利” “有些福利，去年有今年却没有” 摘自访谈记录 上海慧朴企业管理有限公司是一家专注为工程行业提供“”系统解决方案的专业服务机构。 慧朴管理的愿景 慧朴管理的使命 慧朴管理的价值观 慧朴管理已经为中国建筑、中国中铁、中国铁建、中国电建、中国能建系统内多家局级单位，港珠澳大桥管理局、上海电力、万科地产、复地集团等多家业主单位，国家电网、中国石化系统多家甲级设计单位，以及多家民营工程企业提供了涵盖战略规划、组织管控、人力资源管理、绩效管理、薪酬激励、流程优化、信息化建设等内容的专业的常年咨询服务。 慧朴管理是中国建筑业协会建筑企业经营和劳务管理分会的理事单位，参与协会“中国建筑企业管理网”（网址http//www.jzqygl.org）的运营管理，慧朴管理还是美国精益建造协会（网址http//www.leanconstruction.org）在国内的第一家分支机构。慧朴管理与清华大学继续教育学院、同济大学EDP 联合举办“建筑工程总裁研修班”、“交通工程总裁研修班”，已在国内举办数十场工程行业高层管理者研讨会，每年服务千余名行业高管。 慧朴管理凭借为数十家工程建设企业提供的“精细化管理与精益运营”管理咨询服务，深刻理解行业、企业管理改进需求，完全有能力为企业定制开发“咨询式培训解决方案”。 第7 期 葛兆龙等空化水射流声震效应促进瓦斯解吸实验的规律及机理研究 211 63-67. 1155 用,导致煤体微裂纹及微孔隙的半径发生时大时小的 变化,有利于瓦斯从煤体中解吸; 空化水射流声震效 应伴随的空泡溃灭产生大量热使煤体温度升高,为气 体脱附提供能量,促进煤层瓦斯解吸㊂ 化现象发生以后,气穴溃灭时声震效应振动的频段很 宽,在 2 000 10 000 Hz, 说明空化腔中空化气泡半 径在尺度上有很大差异, 振动在 5 400 6 800 Hz 出 现了一段振动频率的峰值,说明气泡在此溃灭半径范 围内的存在更加集中㊂ 振动频率越集中,对煤层瓦斯 解吸渗流影响更加显著㊂ 吸具有促进作用,与其他促进煤层吸附瓦斯解吸方法 相比,该方法容易通过高压空化水射流在煤层中冲 孔㊁割缝等方式在工程上实施, 与未加空化效应的煤 19. 6 ,解吸量增加 36. 9 , 比单纯采用加声场促进 瓦斯解吸方法瓦斯解吸量增加 12. 9 ㊂ 参考文献 [1] 吴佩方,谭仲平,司淑平,等. 煤层气开发的理论与实践 [ M] . 北 京地质出版社,20003-25. 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