中低阶煤孔隙结构特征及其对瓦斯解吸特性影响
煤的孔隙结构是影响瓦斯储存和运移的重要因素.为了进一步研究中低变质程度煤瓦斯解吸特性,选取6组阜康矿区煤样进行压汞试验和瓦斯解吸试验.通过绘制进退汞曲线、统计各孔径段孔隙结构特征以及绘制瓦斯解吸曲线,着重分析了煤的孔隙形态、孔容、孔比表面积和体积分形维数及其对瓦斯解吸量及解吸速率的影响.结果表明:试验煤样均存在不同比例的开放孔,大孔主要以开放孔为主,中孔和小孔主要以半封闭孔为主,微孔主要以封闭孔为主;煤样孔容以微孔和大孔贡献为主,比表面积以微孔贡献为主.通过绘制瓦斯解吸曲线和解吸速率散点图,发现瓦斯解吸量随解吸时间先快速增加后趋于稳定值,进而拟合发现,中低阶煤瓦斯解吸曲线可采用1/Q=m/t0.75+n表示,拟合度在0.995以上,其中参数m为与瓦斯解吸速率相关的参数,参数n为解吸体积常数,系数0.75可能与煤变质程度有关,后期可对不同变质程度的煤样解吸曲线进行分析,解吸速率随解吸时间呈指数式递减.将不同孔径段孔隙结构特征与解吸特性参数拟合发现,在瓦斯解吸初期,大孔中的瓦斯优先被解吸,随着孔径的减小,优先率逐渐降低.中大孔分形维数介于2.8791～2.9915,分形特征明显,解吸初速度与分形维数呈明显正相关关系,n与分形维数关系不明显.
中低阶煤、解吸模型、孔隙结构、中低变质程度煤、瓦斯解吸量、压汞法
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TD712(矿山安全与劳动保护)
国家自然科学基金51404188
2023-02-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
153-161
