中高阶煤储层分形特征对瓦斯吸附的影响研究

发布时间：2017-10-31 23:30

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【摘要】：为研究中高阶煤(Vdaf25%)的分形特征对煤层瓦斯吸附规律的影响,针对不同矿区6种中高阶煤样,采用高压容量法测试了煤样的瓦斯吸附能力,利用Langmuir方程拟合得到了表征煤样吸附能力的参数Langmuir体积(VL)和Langmuir压力(PL)。同时,根据电镜扫描(SEM)实验,对煤体表面孔隙特征进行了分析,并利用基于Kolomogrov容量维的分形理论计算得到了煤样孔隙分布的分形维数。在此基础上,研究了分形维数对中高阶煤瓦斯吸附的影响。研究结果表明:不同煤样孔隙结构差异显著,煤体表面孔隙分布具有明显的非均质性和分形特征;煤体变质程度对分形维数具有重要影响,煤化作用使得孔隙结构更加复杂;煤体表面分形对VL和PL的影响不同,VL随着分形维数的增加呈线性增加,而PL与分形维数的关系符合二次曲线,说明煤体表面越复杂,煤体越易于吸附瓦斯。
【作者单位】： 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院;
【关键词】： 中高阶煤 孔隙特征 分形维数 瓦斯吸附
【分类号】：TD712
【正文快照】： 煤是一种天然有机吸附介质,其中存在着大量的孔隙、裂隙,大到断层、层理等宏观裂隙,小到分子或原子的微观缺陷,形成纵横交错的网络结构,从而能够吸附瓦斯气体[1,2]。在煤矿开采过程中,瓦斯是导致煤与瓦斯突出和瓦斯爆炸的一大危险源,瓦斯气体的排放也会造成严重的温室效应[3]

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