响应曲面法优化表面活性剂改性低渗透煤体工艺 |
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引用本文: | 安文博,王来贵,陈鹤,刘向峰,李喜林,陈强.响应曲面法优化表面活性剂改性低渗透煤体工艺[J].中国安全生产科学技术,2018(7). |
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作者姓名: | 安文博 王来贵 陈鹤 刘向峰 李喜林 陈强 |
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作者单位: | 辽宁工程技术大学力学与工程学院;辽宁工程技术大学土木工程学院 |
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摘 要: | 为了改善我国煤层渗透性低、结构致密的特点,以提高煤层渗透性、减少煤层冲击性、防止瓦斯事故为目的,通过单因素实验初步确定表面活性剂改性低渗透煤体时SDS溶液质量浓度、浸泡时间和浸泡温度等因素对煤样孔隙率的影响,进一步采用Box-Behnken实验设计优化其工艺参数,并分析改性后煤样物相结构和微观结构。研究结果表明:表面活性剂改性低渗透煤体的最佳工艺条件是SDS溶液质量浓度为0.5 wt.%,浸泡时间为44 h,浸泡温度为40℃;该条件下煤的实际孔隙率为33.29%,与模型预测值33.37%非常接近,验证了响应曲面设计优化的有效性。改性后煤样碳酸盐矿物减少,硅酸盐矿物增加,内部有杂质残余;煤样表面凹凸不平,结构松散,孔隙增加,矿物解理面模糊不清,胶结面消失。
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