煤对不同配比N2-CH4竞争吸附及应变特性研究
刘鹤
李珍宝
王虎
陈明能
鲜亮
兰州理工大学 石油化工学院,甘肃 兰州 730050
摘要：为明确煤层瓦斯吸附—解吸行为对注氮驱替效果的影响,开展煤对不同配比N2-CH4 混合气体的吸附—解吸实验,通过煤体应变、吸附—解吸速率与孔隙压力变化来分析其吸附—解吸效果.研究结果表明:在吸附阶段,气体在初期能快速进入煤层孔隙,CH4 会迅速占据吸附位置,随后吸附速率逐渐下降,增大N2 的体积分数可以促进气体的扩散和吸附,从而提高吸附速率,孔隙压力逐渐下降,煤体在该过程中会经历挤压和收缩,但其在持续注气后会因吸附作用而膨胀,应变值会随着N2 的体积分数增大而减小;在解吸阶段,气体受压力差作用,迅速释放,孔隙压力迅速降低,解吸速率先减小后趋于平稳,煤体先轴向膨胀后持续收缩,应变变化量与N2 的体积分数成反比.
关键词：煤层瓦斯注氮驱替吸附速率孔隙压力应变
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51904138)甘肃省青年科技基金计划(23JRRA833)
论文发表日期：2025-08-31
在线出版日期：2025-09-18（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 37-43 )
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