• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于低温氮吸附和压汞法的焦煤孔隙结构研究
  • 作者

    戚灵灵周晓庆彭信山王兆丰代菊花

  • 单位

    河南理工大学安全科学与工程学院煤矿灾害预防与抢险救灾教育部工程研究中心煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地

  • 摘要

    为了明确平顶山十二矿深部焦煤孔隙结构特征,采用低温氮吸附法和压汞法相结合对其软硬煤进行实验研究,并利用Menger海绵模型对压汞法所测参数进行孔隙结构分形。结果表明:软硬煤低温氮吸附等温线均接近IV型等温线,软硬煤发育较为一致,有较小的滞后回环,微孔、小孔孔隙类型主要是一端封闭的不透气性孔及封闭孔,中孔以上孔隙以开放性透气性孔为主,软煤中还有部分墨水瓶型孔;压汞法测得软煤孔面积为5.058 m2/g,孔体积为0.037 5 cm3/g,硬煤孔面积为4.641 m2/g,孔体积为0.036 8 cm3/g;软硬煤孔径分布较为一致,吸附空间集中在微孔、小孔,较高的微孔比例有利于瓦斯的储存;焦煤煤样孔隙特征呈“两极化”分布,大孔、可见孔和裂隙比较发育,构成煤的渗透容积,有利于平顶山十二矿煤层瓦斯的流动与抽采,但是较少的中孔孔隙比例可能会造成瓦斯产出运移通道不畅;软硬煤渗流孔具有明显的分形特征,吸附孔分形维数普遍高于渗流孔分形维数,说明微小孔孔隙结构更为复杂,不规则性较强。

  • 关键词

    压汞法低温氮吸附法孔隙特征滞后环焦煤分形维数

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金资助项目(51704100); 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地开放课题资助项目(WS2018B13); 河南理工大学博士基金资助项目(B2016-004)
  • 文章目录

    1 样品及实验方法

        1.1 实验样品

        1.2 实验方法

    2 低温氮吸附曲线

    3 压汞实验结果

    4 压汞法孔隙分形特征

    5 结论

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