电场对煤表面结构及瓦斯吸附性的影响

摘要：

采用直流电场作为物理场,利用已研制的电场作用下煤的瓦斯吸附试验装置,对电压作用下煤的瓦斯吸附性进行了试验研究,对电压作用前后试验煤样表面结构进行了XPS能谱测试,对煤样表面结构C元素含氧官能团的种类及其相对含量进行了分析,目的是基于煤表面结构揭示电场作用对煤的瓦斯吸附性影响机理.试验结果表明:电压作用可以弱化煤的瓦斯吸附性,在80 kHz/1 kV,80 kHz/3 kV和80 kHz/5 kV电场作用下,煤表面结构C元素含氧官能团发生改性,C-C/C-H键相对含量从47.22％减少到24.95％,生成C-O键、C=O羰基官能团、COO-羧基或醌官能团,使得这3种含氧官能团相对含量增加,其最大值分别为54.44％,13.89％和7.39％;随着煤表面结构C元素C-C/C-H键相对含量的减少,煤的瓦斯饱和吸附量a呈线性规律减小,吸附常数6呈指数规律减小;与电场作用前相比,作用后煤总孔面积、中值孔径(体积)、中值孔径(面积)和平均孔径等孔隙结构参数均增加.

关键词：瓦斯、吸附性、电压、XPS、煤表面结构

所属期刊栏目：41

分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)

资助基金：山西省自然科学基金资助项目2015011054

在线出版日期：2017-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2786-2792