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不同煤阶煤孔隙结构分形表征及其对甲烷吸附特性的影响
  • 143
  • 40
  • 作者

    任少魁秦玉金贾宗凯苏伟伟李振榕

  • 单位

    煤炭科学研究总院中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室阜新矿业集团有限责任公司

  • 摘要
    煤储层中孔隙结构的发育程度决定了煤体瓦斯的吸附性能，通过低温液氮吸附实验测试了长焰煤、焦煤和无烟煤3种不同变质程度煤样的孔隙结构；基于分形理论对孔隙结构进行了量化表征，并结合煤的甲烷等温吸附实验，深入分析了不同变质程度煤孔隙结构对甲烷吸附特性的影响。结果显示：变质程度与孔隙分形维数D1呈现出“浴盆式”变化规律，与分形维数D2符合线性负相关关系；而煤样的微孔比表面积和孔容均与吸附常数a呈正相关关系，即微孔比表面积和孔容越大，煤的吸附能力越强；随着孔隙分形维数D1的增加，吸附常数a呈现出近似线性增长趋势，煤体孔隙结构越不光滑，比表面积也会越大，从而使得煤的甲烷极限吸附量也会有所升高。
  • 关键词

    孔隙结构低温液氮变质程度分形表征吸附常数

  • 基金项目(Foundation)
    辽宁省自然科学基金面上资助项目（2021-MS-383）；
  • 文章目录
    1 样品及实验方法
    1.1 煤样制备
    1.2 实验方法
    2 实验结果
    2.1 液氮吸附实验结果与孔隙特征
    2.1.1 液氮吸脱附曲线
    2.1.2 孔比表与孔体积
    2.2 孔隙结构的分形表征
    2.3 甲烷等温吸附实验结果
    2.4 孔隙结构对吸附特性的影响
    2.4.1 比表面积及孔体积对吸附的影响
    2.4.2 孔隙分形维数对吸附的影响
    3 结论
  • 引用格式
    任少魁,秦玉金,贾宗凯,苏伟伟,李振榕.不同煤阶煤孔隙结构分形表征及其对甲烷吸附特性的影响[J].煤矿安全,2023,54(05):175-181.DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2023.05.025.
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    [1]突出孔洞构造煤与原生结构煤瓦斯吸附特性对比研究

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