基于低温液氮浸溶处理的淮南矿区松软中阶煤孔隙特征
李峰1
薛生2
涂庆毅1
张远远1
1.安徽理工大学 安全科学与工程学院,安徽 淮南 232001;安徽理工大学 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽 淮南 2320012.安徽理工大学 安全科学与工程学院,安徽 淮南 232001;安徽理工大学 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽 淮南 232001;安徽理工大学 煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心,安徽 淮南 232001
摘要：为了研究低温液氮浸溶处理对淮南矿区中阶煤孔隙结构及其分形特征影响,采用不同液氮浸溶时间处理煤样,通过压汞法和液氮吸附法对煤体的孔隙结构加以测定,结合分形理论从多角度分析不同浸溶时间下煤体孔隙的发育规律及其尺度特征.结果表明:随着液氮浸溶时间的增加,煤体总孔容由 198.089×10-3 cm3/g上升至 371.553×10-3 cm3/g,总比表面积则由 4.984 m2/g下降至 4.496 m2/g,效果显著;煤体吸附孔减小,渗流孔增加,吸附孔的孔隙连通性增加形成更大级别的孔隙,逐渐向渗流孔转变;渗流孔分形维数和吸附孔分形维数与液氮浸溶时间呈现负线性相关,液氮浸溶对于渗流孔分形维数比对吸附孔分形维数的影响程度更为显著;渗流孔分形维数和吸附孔分形维数随着液氮浸溶时间的增大逐渐降低,表明了煤体内部孔隙随着液氮浸溶时间的增大结构复杂程度降低,孔隙之间的贯通性增强,煤体孔隙度和渗透性的增加;综合分形维数随着煤体平均孔径和总孔体积的增加而减小,随着总比表面积的增加而增加,随着液氮浸溶时间的增加,煤体综合分形维数下降,煤体的吸附能力有所减弱,渗流能力有所增强,有助于提升淮南矿区低渗煤层煤层气抽采效果.
关键词：液氮浸溶压汞氮气吸附孔隙结构分形维数液氮致裂
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：安徽省高校科学研究优秀青年资助项目(2022AH030087)安徽省重点研究与开发计划资助项目(2022I07020020)
论文发表日期：2024-03-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 73-83 )
英文信息