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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
酸化-气润湿反转对煤吸附特性影响的实验研究
  • 47
  • 作者

    肖知国郝梅唐志昊刘永强钱程

  • 单位

    河南理工大学安全科学与工程学院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煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心

  • 摘要
    在深部开采阶段,随地应力增大煤层透气性降低。煤层酸化技术通过溶解或溶蚀孔裂隙中的填充物提高透气性,而水锁效应限制了该技术的发展,气润湿反转剂的加入可以有效减轻酸化后的水锁效应。为了探讨酸化时加入气润湿反转剂对煤吸附特性的影响,本文以山西TL煤为研究对象,制备了原煤、蒸馏水浸泡煤、酸液浸泡煤和酸液+气润湿反转剂浸泡煤,干燥处理后分别进行了甲烷等温吸附实验、XRD实验和高压压汞实验。甲烷等温吸附实验结果表明,酸液+气润湿反转剂浸泡煤的吸附常数a值大于原煤和蒸馏水浸泡煤,但小于酸液浸泡煤,说明水分浸润降低了煤对甲烷的吸附能力,而酸化促进了吸附性能的提升,气润湿反转剂的加入又降低了煤对甲烷的吸附能力;XRD实验表明经酸液浸泡后的煤样中绿泥石矿物消失不见,高岭石、伊利石和钙长石的成分明显减少,酸液+气润湿反转剂浸泡煤的石英含量明显减少;高压压汞测试结果显示蒸馏水浸泡煤、酸液浸泡煤和酸液+气润湿反转剂浸泡煤的孔容均大于原煤,且酸液+气润湿反转剂浸泡煤小于蒸馏水浸泡煤和酸液浸泡煤。通过对实验结果的理论分析厘清了酸化-气润湿反转对煤体吸附特性的影响机制,气润湿反转剂的加入降低了煤对的甲烷吸附性能,促进酸化反应并产生新物质,而且在水楔作用和干燥升温作用下改变了煤的孔隙特性。在煤层酸化实践中,应及时进行清洗,避免失水后反应物重新固化,堵塞孔隙。
  • 关键词

    酸化气润湿反转瓦斯吸附水锁效应

  • 文章目录
    0 引言
    1 实验方法
    2 实验结果与分析
    2.1等温吸附试验
    2.2 XRD实验
    2.3 高压压汞实验
    3 讨 论
    4 结 论
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