【摘要】：新疆礦區(qū)煤炭資源豐富,主要以中低階煤為主。煤體瓦斯主要賦存于煤體孔隙,孔隙結(jié)構(gòu)影響煤體吸附解吸特性。論文選擇新疆礦區(qū)8個(gè)典型煤樣,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試、理論分析,研究了新疆礦區(qū)中低階煤全孔徑孔隙特征。通過(guò)低溫氮吸附實(shí)驗(yàn)和高壓壓汞實(shí)驗(yàn),測(cè)試得到中低階煤的孔隙類型及特征參數(shù);得出低階煤微孔占比較大,含有大量墨水瓶形孔和楔形孔等半開放形孔,中階煤過(guò)渡孔占比大于低階煤,孔隙類型多為圓筒形孔和狹縫形孔等開放形孔;與中階煤相比,低階煤開放性孔隙更加發(fā)育,孔隙間連通性更好。根據(jù)低溫氮吸附法和高壓壓汞法實(shí)驗(yàn)結(jié)果,以及兩種方法在測(cè)試孔隙特征參數(shù)的差異,提出了中低階煤樣孔隙全孔徑聯(lián)孔原則,并得出兩種煤樣的聯(lián)孔段參數(shù)�？紫吨睆叫∮诼�(lián)孔段,用氮吸附法對(duì)孔隙參數(shù)測(cè)定;孔隙直徑大于聯(lián)孔段,用壓汞法對(duì)孔隙參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。低階煤全孔徑段孔隙比表面積分布主要以微孔為主,而中階煤受微孔和過(guò)渡孔共同影響;中、低階煤全孔徑段孔隙體積均以中孔及大孔為主。應(yīng)用分形理論,對(duì)新疆礦區(qū)實(shí)驗(yàn)用中低階煤的孔隙分形模型進(jìn)行優(yōu)選,得到中低階煤全孔徑綜合分形維數(shù),與中階煤相比,低階煤孔隙更加發(fā)育,具有更強(qiáng)的非均質(zhì)性。探討了綜合分形維數(shù)與煤質(zhì)組成成分、顯微組分、孔隙結(jié)構(gòu)的關(guān)系,并通過(guò)主成分分析法對(duì)各因素的影響程度進(jìn)行了排序,得到孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)實(shí)驗(yàn)煤樣全孔徑綜合分形維數(shù)有顯著影響,顯微組分、煤質(zhì)組成成分對(duì)其影響相對(duì)較小。
【圖文】：

994） >450 50-450 15-50 <15隙的成因分類成氣、儲(chǔ)氣和滲透性可直接由煤中孔隙的成因類型和發(fā)育特征反的成因，對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究[5-7]，得出了不同孔隙煤樣進(jìn)行掃描電鏡實(shí)驗(yàn)，分類如圖 1.1 所示。

如圖 1.3 所示。圓柱形孔 墨水瓶形孔 楔形孔圖 1.3 不同形狀孔示意圖1.2.1.2 煤的孔隙特征的測(cè)試方法用來(lái)測(cè)試煤體結(jié)構(gòu)的方法有三種，第一種為物理方法，第二種為化學(xué)方法，第三種為物理化學(xué)方法。物理測(cè)試方法主要有：壓汞法[11-14]、氣體吸附、脫附法[15-17]、X 射線衍射法（XRD）[18]、紅外光譜法（IR）[19]、掃描電子顯微鏡（SEM）[16, 20, 21]、高倍透射電子顯微鏡（HRTEM）[22]、小角中子衍射法（SANS）[23]、小角散射法（SAXS）[24, 25]、CT 成像技術(shù)（X-CT）[26, 27]和核磁共振技術(shù)（NMR）[28-30]等。煤體的表面信息和內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息可以由若干方法得到，如壓汞法、氣體吸附脫附法、掃描電子顯微鏡等；X 射線衍射法可以用來(lái)測(cè)定煤的晶體結(jié)構(gòu)等信息�；瘜W(xué)方法主要包括高倍透射電鏡（HRTEM）以及銠離子的催化氧化反應(yīng)（RICO）等方法，主要用途是探究煤體的化學(xué)結(jié)構(gòu)。物理化學(xué)方法[31]，有代表性的是使用溶劑抽提方法，該方法通過(guò)研究煤中可溶物質(zhì)在溶劑中的表現(xiàn)，，來(lái)確定煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)及煤中組分對(duì)煤體結(jié)構(gòu)的影響。（1）單一方法在研究孔隙結(jié)構(gòu)方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者運(yùn)用各種方法做了大量研究。陳萍等[32]將煤的吸附回線進(jìn)行了分類并根據(jù)吸附回線類型分析出對(duì)應(yīng)的孔形結(jié)構(gòu)特征。張素新等[33]通過(guò)行
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TD712

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2711660