超临界CO2对煤体多尺度孔隙结构的改造效果量化研究
王春霞1
田守强2
1.六盘水师范学院 矿业与机械工程学院,贵州 六盘水 553004;河南理工大学 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,河南 焦作 4540032.贵州省能源监测监控中心,贵州 贵阳 550000
摘要：为了更准确地表征超临界CO2 对煤体多尺度孔隙结构的影响,探究其对煤体孔隙结构的改造机理,基于文献调研和联孔法开展了低温氮气吸附脱附试验和高压压汞试验.研究结果表明:超临界CO2 处理前后,低温氮气吸附脱附试验与高压压汞试验所得的煤体孔径分布结果出现差异,应进行联合表征,以降低试验误差;超临界CO2 能够使煤体内微小孔逐渐破裂为中大孔,孔隙结构变得更加开放和连通;超临界CO2 处理后煤体的大孔、中孔和小孔孔容占比呈增大趋势,增量分别为 3.66%、1.84%和 2.92%;微孔孔容占比呈降低趋势,缩减了 8.42%;煤体大孔、中孔和小孔的孔比表面积占比皆呈增大趋势,增量分别为 0.47%、3.67%和 57.65%,微孔的孔比表面积占比呈降低趋势,缩减了 61.79%;该现象产生的主要原因是超临界CO2 对煤体孔隙结构具有一定的萃取扩孔效应和吸附溶胀效应,能与煤中的矿物成分和有机官能团发生反应,导致煤体内部产生化学溶蚀过程,使煤颗粒间的胶结程度变差,煤体的颗粒分散性增强,且煤体对超临界CO2 具有强吸附性,使煤体内部发生吸附溶胀,导致煤基质膨胀、孔隙拓宽,从而使煤体的孔容和孔比表面积增加.
关键词：孔隙结构安全工程超临界CO2高压压汞低温氮气吸附脱附联孔法孔径分布
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地开放课题资助项目(WS2024B06)六盘水师范学院学科团队资助项目(LPSSY2023XKTD01)六盘水师范学院高层次人才科研启动资助项目(LPSSYKYJJ202413)
论文发表日期：2025-10-30
在线出版日期：2025-10-28（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 69-77 )
英文信息