為研究火成巖侵入地點煤層CO異常涌出原因,定量描述巖漿侵入的熱作用和時間對煤層孔隙結(jié)構(gòu)和氣體吸附量的影響,采用絕氧加熱方法對原煤樣分別進行不同作用溫度和時間的處理,并進行鏡質(zhì)組反射率實驗、壓汞實驗、吸附實驗。結(jié)果表明:在實驗溫度與時間條件下,熱作用對煤樣孔隙結(jié)構(gòu)影響強于時間;熱作用增加了煤樣微孔數(shù)量、總孔容、大孔孔容,煤樣孔隙從半封閉型變?yōu)槿_放型,孔隙間連通性增強;煤樣CH₄、CO吸附量與熱作用溫度成正比,熱作用改變煤樣孔隙結(jié)構(gòu)從而提高了煤樣對2種氣體的吸附能力。 

【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

鏡質(zhì)組反射率變化圖

孔徑與孔容關(guān)系如圖2。由圖2可知，煤樣中大孔孔容占60%左右，其次為小孔孔容。經(jīng)過絕熱氧化作用的煤樣的中值孔容孔徑高于原煤，中值比表面積孔徑和中值孔數(shù)孔徑都比原煤偏小，因此在實驗條件下微孔孔數(shù)比原煤樣多，微孔比表面積增加；溫度升高，煤樣大孔徑孔容增加，由45%左右增長至70%，小孔徑孔容占比略有下降，且中值孔容孔徑和中值比表面積孔徑和中值孔數(shù)孔徑都呈上升趨勢，因此實驗中大孔徑孔容的增加主要因為大孔孔數(shù)的增加；中值孔容孔徑為大孔，說明大孔孔容占總孔容絕大比例，中值表面積孔徑和中值孔數(shù)孔徑<10 nm，說明微孔比表面積和孔隙數(shù)量占50%以上。最高實驗溫度（300℃）和實驗時間（60 h）條件內(nèi)小孔徑增加數(shù)量多于大孔徑增加數(shù)量，大孔徑孔容增加量多于小孔徑孔容增加量。在實驗絕氧加熱時間下，時間對煤樣孔隙影響作用不大。壓汞實驗中可以根據(jù)進汞退汞曲線判斷樣品內(nèi)孔隙結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的汞滯后環(huán)可以判斷煤樣的孔隙結(jié)構(gòu)和連通性。在測量時當(dāng)外壓力達到孔隙喉道的毛細管壓力閾值時，汞才能被注入到孔隙中。半封閉型孔由于進退汞相等不會產(chǎn)生滯后環(huán)，而全開放的“細頸瓶”孔由于“瓶頸”與“瓶體”退汞壓力不同，導(dǎo)致孔洞中汞被滯留，形成滯后環(huán)。實驗中共出現(xiàn)2種類型進退汞曲線圖。

0#、1#、2#為Ⅰ型曲線，無汞滯后環(huán)，煤樣中孔為半封閉孔，僅在小孔階段有部分全開放型孔。其余煤樣均為Ⅱ型曲線，存在汞滯后環(huán)，均在0.1 MPa以上壓力出現(xiàn)汞滯后環(huán)，孔徑約為10 000 nm以下。在實驗條件內(nèi)，煤樣孔隙結(jié)構(gòu)在孔徑100～10 000 nm之間改變較明顯，孔隙由半封閉型孔變?yōu)槿_放型孔，且無細頸瓶孔，孔隙連通性好。在實驗高溫階段（300℃），0.1～80 MPa曲線斜率變大，中孔徑孔容有增長趨勢。壓汞曲線如圖3。3 不同氣體吸附實驗


本文編號：3134744