煤炭工程

作者：霍中刚,席志哲,郭建行,等

单位：1. 煤炭科学研究总院；2. 煤炭科学技术研究院有限公司；3. 煤科总院；

关键词：构造煤,孔隙特征,液氮吸附,电镜扫描,分形维数,挥发分,

煤的孔隙结构特征与瓦斯的吸附和运移密切相关, 构造煤的孔隙结构特征由于受到构造应力的破坏而趋于复杂, 因此开展构造煤孔隙发育的研究是提升瓦斯治理水平的重要方向。以西山煤田南部东于煤矿三组构造煤和一组原生煤为研究对象, 采取低温液氮吸附法和扫描电子显微镜(SEM), 联合观测构造煤与原生煤的孔隙特征。研究表明: 三组构造煤的氮气吸附量为原生煤的2. 04 倍、1. 49 倍和2. 90 倍, 三组构造煤的孔容为原生煤的2. 08 倍、1. 53 倍和2. 96 倍; 三组构造煤的孔容大部分由微孔和小孔提供均达到69. 71%以上, 孔比表面积大部分由微孔提供均达到了79. 04%以上; 原生煤的孔容大部分由微孔和小孔提供达到了89. 38%, 孔比表面积微孔占比93. 97%; 三组构造煤的孔隙结构相比原生煤更加复杂, 具有更大的分形维数(2. 6985~2. 7106); 三组构造煤(10000 倍) 表面分形维数分别为1. 962、1. 979、1. 947 均大于原生煤1. 945, 构造煤与原生煤相比有更为发育的孔隙特征; 分形维数D1 与总孔比表面积、微孔比表面积成正比; 挥发分含量在一定范围内与总孔比表面积、微孔比表面积、小孔比表面积成正比。

来源：2024年第3期

《煤炭工程》期刊编辑部

查看煤炭工程杂志2024年第3期