煤吸附解吸CO2变形特征的试验研究

摘要：

无商业开采价值的煤层被认为是理想的CO2储存场所,煤吸附解吸CO2的变形特征是煤中CO2封存的重要问题.利用煤体吸附-解吸变形试验系统,在预定压力的CO2气体环境下,对取自赵各庄煤矿9号煤层煤样的轴向应变和径向应变进行了近600 h的观测,研究煤样在不同气体压力下吸附、解吸CO2的变形特征.实验结果显示:煤样吸附/解吸CO2产生的膨胀/收缩变形,煤样吸附变形需要12 h甚至更长时间才能趋于稳定,原煤样品的吸附解吸变形呈各向异性;经历了吸附和解吸CO2的煤样均有不同程度的残余变形,气体压力低于1.5 MPa时残余体积应变低于0.6×10-3,可近似认为煤样吸附解吸变形过程可逆.通过煤样吸附解吸变形实验数据的拟合发现,Langmuir方程可反映煤样吸附解吸CO2变形随气体压力的变化规律.

关键词：煤体变形、吸附解吸、CO2封存、Langmuir方程

所属期刊栏目：40

分类号：P618.11(矿床学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973资助项目2010CB226801;高等学校博士学科点专项科研基金资助项目20120023120011;中央高校基本科研业务费资助项目2010QL02

在线出版日期：2016-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1081-1086