煤矿抽采瓦斯固化分离产物Raman光谱特征

摘要

煤矿抽采瓦斯有效分离是我国煤与瓦斯共采战略需要,分离产物晶体特征参数是衡量水合分离技术工业应用的关键指标.利用Raman光谱技术对3种含高浓度CO2瓦斯混合气水合反应过程进行在线观测,并对水合物相Raman光谱图进行分析,获取瓦斯水合物不同生长阶段孔穴占有率及水合指数等晶体结构信息.结果表明,孔穴占有率及水合指数在水合物不同生长阶段变化不大,水合物相中大孔穴几乎被客体分子填满,且CO2占绝大多数,达到78.58％～94.09％,CH4分子仅为4.52％～19.12％,大孔穴占有率维持在97.70％～98.68％;小孔穴占有率为17.93％～82.41％,占有率普遍偏低,且仅有CH4分子;随气样中CH4浓度增加,CH4在大、小孔穴中的占有率均有所增加,且CH4分子在大孔穴中的占有率均明显低于在小孔穴中占有率;水合物生长不同阶段水合指数为6.13～7.33,随气样中CH4浓度的增加,小孔穴占有率有所增加,致使水合指数随之降低;由于瓦斯水合物生长分布不均匀,3种气样对应的不同生长阶段水合指数均呈不规则变化.