微波加热对煤层顶板砂岩微结构的影响_中国煤炭行业知识服务平台

微波加热对煤层顶板砂岩微结构的影响

作者

姚俊辉陈辉管伟明张军辉
单位

新疆大学地质与矿业工程学院，新疆大学矿产资源生态环境保护性开采自治区高校重点实验室，中南大学资源与安全工程学院
摘要

为从微观层面研究微波对煤层顶板砂岩的热作用,实验前对砂岩样品进行预处理,利用核磁共振技术（NMR）和扫描电镜（SEM）对微波辐射前后砂岩的微观结构进行了调查。研究结果表明:微波辐射对砂岩孔隙结构的改性作用包括扩大孔隙的分布范围、增加大孔隙的数量以及增强孔隙间的连通性;随着微波在样品中的传播,孔隙的改性行为明显减弱;砂岩中石英、长石颗粒受热膨胀及其附着黏土脱水的耦合作用产生的晶间断裂和晶内断裂是导致较大孔隙（T2>10 ms）数量增加和孔隙体积增大的主要原因;工程中利用微波加热进行煤层脱气时,首先要对煤层取样分析,根据煤中碳酸盐类、硫化物类矿物和水分的含量来研判微波的脱气效果;此外,为避免微波注热煤层时对顶板岩石的损伤,作业时需根据煤层气的抽采范围选择合适波长的微波输出。
关键词

顶板砂岩微波加热核磁共振孔隙结构扫描电镜
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金新疆联合基金资助项目（U1903112）；国家自然科学基金资助项目（51764050）天山创新团队计划资助项目（2020D14043）