генну систему. У початковий (частоти 10-20 Гц) і кінцевий (частоти 60-80 Гц) періоди активність метаноотдачі низька (рис. 2.1). При впливі вібрації на зразки вугілля в діапазоні 30 - 40 Гц метаноотдача зростає і досягає максимуму, що підтверджує наявність розпаду системи «вугілля - метан».
Таблиця 2.1 газоотдачи з вугілля залежно від вібраційного впливу
№ п / пВремя, мінГазоотдача (см 3 / г) із зразка вугілля масою 50 г для різних частот вібрації, Гц150,010,010,010,010,010,010,010,01260,0110,0120,0250,030,0310,0220,0120,012370,0120,0130,030,040,0350,0310,0140,0144100,0130,0150,0410,0560,0380,0340,0160,0155130,0140,0150,0520,0670,0460,0410,0180,0166150,0140,0160,0580,0840,0570,0480,0210,0187200,0140,0160,080,0960,0760,0580,0250,028250,0140,0160,0860,0970,0840,0630,0280,0219300,0140,0170,0920,0980,0880,0660,030,02110350,0150,0170,0940,0990,0910,0680,0310,023
Разом з тим, в залежності від співвідношення частоти і амплітуди спостерігається різне співвідношення цих характеристик. Так, при збільшенні частоти вібрації від 20 до 50 Гц характерно різке зменшення амплітуди з 4,0 до 2,0 мм. Однак, на цю ділянку припадає пік газоотдачи з вугілля. У меншій мірі це виражається при вібрації на частотах 50 - 80 Гц, де амплітуда знижується від 1,5 до 0,8 мм.
Спостережувані закономірності підтверджують припущення, що вплив вібрації на процес дестабілізації системи «вугілля - метан» і розрив цього зв'язку протікають за певних енергіях хвильового впливу.
Максимальна інтенсивність метаноотдачі досягається за двома маршрутами, один з яких включає в себе ділянку на початковій стадії вібрації - від 10 до 20 Гц і амплітудою 3-4,5 мм без розриву зв'язків у системі «вугілля -метан », а інший - від 50 до 80 Гц і амплітудою 0,8-1,5 мм.
При повній реалізації хвильового впливу виброустановки з метою руйнування стійкого стану «вугілля - метан» відзначена максимальна інтенсивність вібрації в діапазоні частот 30-40 Гц і амплітудою 3,2-3,8 мм (рис. 2.2).
Рис. 2.1 Характеристика метаноотдачі при різних частотах впливу.
В результаті обробки параметрів десорбційних кривих, зареєстрованих при зазначених частотах, отримана область максимального значення метановиділення зі зразка вугілля. Це пов'язано з наявністю максимуму розподілу енергії вібраційного поля на поверхнях вугільних частинок. Оскільки енергії вібраційного поля, необхідної для відриву молекул метану, потрібно менше тієї, яка надходить, можна вважати, що інша частина енергії йде на обертальний і поступальний рух частинок зразка вугілля в колбі і, в кінцевому підсумку, призводить до їх поступового руйнування. У результаті впливу утворюється мелкодисперсная фракція, яка складає до 30% загального обсягу вугілля. Отже, певна частина енергетичних (вібраційних) витрат енергії витрачається на переізмельченіе.
Рис. 2.2 Залежність метаноотдачі з газонасиченого вугілля від амплітуди і частоти дії вібрації:
- значення, отримані експериментальним шляхом; 2 - теоретична крива;- Газовиділення, см 3; ?- Амплітуда, мм.
Таким чином, експериментально спостережуване метановиділення при вібраційному процесі обумовлено поглинанням коливальної енергії та витратою її на відрив молекул метану.
