本文選題：煤層夾矸　切入點：黏土礦物　出處：《煤炭學(xué)報》2017年08期

【摘要】：黏土礦物是煤層中最重要的礦物質(zhì),煤層中有機(jī)質(zhì)與黏土礦物復(fù)合能改善黏土礦物對甲烷的吸附能力,因而煤儲層中黏土礦物對甲烷的吸附不容忽視。分別選取黏土礦物含量較高的煤層夾矸和純黏土樣品,采用X-射線衍射、紅外光譜及掃描電鏡表征,并進(jìn)一步分析了樣品中總有機(jī)碳(TOC)含量、有機(jī)質(zhì)的類型和成熟度,結(jié)合孔徑、孔隙體積和比表面積測定結(jié)果,探討造成夾矸型和非煤黏土礦物甲烷吸附能力差異的主要原因,研究影響夾矸型黏土礦物吸附能力的控制因素。結(jié)果表明:夾矸型黏土礦物對甲烷的吸附能力依次為銨伊利石高嶺石伊利石金云母;單純的外表面積大小并不能完全反應(yīng)出黏土礦物的甲烷吸附特性,需結(jié)合不同黏土礦物層間域等多方面因素綜合考慮;有機(jī)質(zhì)含量較高的夾矸型黏土礦物樣品比純黏土樣品具有更多的微小孔隙,尤其是孔徑小于6 nm的孔隙,對樣品比表面積的增加起到了關(guān)鍵作用,進(jìn)而也增強(qiáng)了其甲烷吸附能力。通過分析黏土礦物的甲烷吸附貢獻(xiàn)率發(fā)現(xiàn),黏土礦物及其有機(jī)復(fù)合體具有較強(qiáng)的甲烷吸附能力,在煤層夾矸中對甲烷的吸附貢獻(xiàn)較大。
[Abstract]:Clay mineral is the most important mineral in coal seam. The combination of organic matter and clay mineral in coal seam can improve the adsorption ability of clay mineral to methane. Therefore, the adsorption of methane by clay minerals in coal reservoir can not be ignored. The coal seam gangue and pure clay samples with high clay content are selected and characterized by X- ray diffraction, infrared spectroscopy and scanning electron microscope. Furthermore, the content of total organic carbon (TOC), the type and maturity of organic matter in the samples were analyzed, and the main reasons for the difference of methane adsorption capacity between gangue type and non-coal clay mineral were discussed, combined with the results of pore size, pore volume and specific surface area measurement. The influence factors on the adsorption capacity of gangue clay minerals are studied. The results show that the adsorption capacity of gangue clay minerals to methane is ammonium Illite kaolinite Illite phlogopite. The pure surface area can not completely reflect the methane adsorption characteristics of clay minerals, which should be considered synthetically by combining with different clay mineral interlaminar domains. The mineral samples of gangue clay with higher organic matter content have more tiny pores than pure clay samples, especially the pores with pore size less than 6 nm, which play a key role in increasing the specific surface area of the samples. By analyzing the contribution rate of methane adsorption of clay minerals, it is found that clay minerals and their organic complexes have strong methane adsorption ability, and the contribution to methane adsorption in coal gangue is greater.
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院;河南工程學(xué)院資源與環(huán)境工程系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(41602171) 北京市自然科學(xué)基金資助項目(8164062) 北京市科技新星計劃資助項目(2015B081)
【分類號】：P618.11

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本文編號：1660602