张航
- 作品数：3 被引量：32H指数：2
- 供职机构：河南理工大学安全科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金河南省高校科技创新团队支持计划更多>>
- 相关领域：矿业工程更多>>
- 义马褐煤显微组分酸性含氧基团特征及其抑制甲烷吸附性被引量：2
- 2018年
- 为探索煤表面酸性含氧基团对低阶煤甲烷吸附行为的影响,采集义马褐煤样品经手选、破碎、研磨、筛分并重液分离富集不同显微组分,借助傅立叶变换红外光谱(FT-IR)测试,Boehm滴定等技术表征褐煤各显微组分富集物酸性含氧基团特征,依据煤化学统计结构解析法推算褐煤基本结构单元萘核,利用重量法等温吸附实验测定褐煤各显微组分富集物及不同酸性含氧基团特征结构化合物的甲烷吸附性.研究发现:义马褐煤酸性含氧基团总量与羧基、酚羟基、内酯基含量最高的显微组分依次为类脂组、腐殖组、惰质组;不同酸性含氧基团对褐煤萘核的抑制甲烷吸附性由大到小依次为羧基,酚羟基,内酯基.其中,羧基相对抑制甲烷吸附量约为内酯基与酚羟基的7倍和3.3倍;在忽略水分条件下考察褐煤显微组分富集物中不同酸性含氧基团对甲烷的吸附行为,结果显示羧基含量增高是造成各显微组分甲烷吸附量降低的主要因素.本研究表明,显微组分含量及煤表面性质是影响褐煤含气性的重要因素,惰质组的高羧酸含量抑制义马褐煤甲烷吸附性效果显著.
- 张航张航张小兵张玉贵
- 关键词：褐煤显微组分微观结构
- 不同煤体结构煤基活性炭微观结构与甲烷吸附性能被引量：14
- 2017年
- 为探索新型煤基甲烷存储材料前驱体,采用碱活化法制备并酸化改性获得构造煤基/非构造煤基系列活性炭,借助低温氮吸附、红外光谱、Boehm滴定等技术表征了不同煤体结构原煤和煤基活性炭结构参数,并考察了孔隙结构和表面酸性基团对其甲烷吸附行为的影响。结果表明:构造煤基系列活性炭的比表面积和孔体积均大于相应非构造煤基,其甲烷吸附能力也相对较强;酸化改性作用使得活性炭表面主要酸性基团量增加,在改变其比表面积和孔体积的同时却明显抑制了甲烷吸附能力。鉴于酸性基团对煤基活性炭-甲烷吸附的抑制作用强于孔隙结构的促进作用,基于甲烷存储材料开发的构造煤基活性炭制备中应慎重引入酸性基团。
- 张小兵郇璇张航张玉贵
- 关键词：煤基活性炭煤体结构构造煤微观结构
- 基于工业CT扫描的瓦斯压力影响下含瓦斯煤裂隙动态演化特征被引量：17
- 2021年
- 为探索瓦斯压力影响下的含瓦斯煤裂隙动态演化特征及其规律,利用受载煤岩工业CT扫描系统开展了三轴压缩条件下的含瓦斯煤原位工业CT扫描试验,获取了不同变形阶段的含瓦斯煤原始CT图像和应力-应变曲线等测试结果,通过三维重构技术得到了含瓦斯煤的数字化模型,运用图像分析处理软件对数字化模型进行了裂隙结构的精确提取,实现了含瓦斯煤内部裂隙结构空间形态的可视化展布,并结合分形理论对含瓦斯煤内部裂隙结构进行了定性和定量分析。研究结果表明:围压一定时,不同瓦斯压力下受载含瓦斯煤的全应力-应变曲线变化趋势大致相同,均经历了5个变形阶段,即初始压密阶段、线弹性变形阶段、塑性屈服阶段、峰值破坏阶段和残余变形阶段,含瓦斯煤的峰值强度、弹性模量和残余强度均随瓦斯压力的增大而线性减小;全应力-应变过程中,在瓦斯压力作用下,含瓦斯煤二维裂隙的分形维数和裂隙像素比变化趋势基本一致,呈现出先减少(或不变)后加速增大再增速放缓的变化规律;含瓦斯煤三维裂隙的裂隙率、裂隙密度和三维分形维数变化趋势基本一致,均呈现出缓慢下降、缓慢增长和急剧增长的三阶段式演化规律;破坏失稳后,含瓦斯煤裂隙像素比和二维分形维数随瓦斯压力的增加而线性增大,并且含瓦斯煤的裂隙密度、裂隙率和三维分形维数也随之线性增加;瓦斯气体的存在促进了受载含瓦斯煤的裂隙扩展和贯通,二维裂隙和三维裂隙的数量及网络复杂程度随着瓦斯压力的升高均增大;吸附瓦斯的非力学作用和游离瓦斯的气楔膨胀作用共同导致了含瓦斯煤力学性质的整体弱化。
- 王登科张航魏建平张航魏建平姚邦华吴岩赵立桢
- 关键词：瓦斯压力分形维数
