《表1 煤样矿物质含量及孔隙结构参数》

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《基于低温氮吸附法的酸化煤样孔隙分形特征研究》

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注：<10 nm孔隙为微孔，10～100 nm孔隙为过渡孔，>100～1 000 nm孔隙为中孔。

煤样矿物质含量及孔隙结构参数测试结果见表1。从表1可以看出，原始煤样的碳酸盐矿物质含量为22.1%～28.6%，比表面积0.547 8～1.342 3 m2/g，总孔容为0.005 8～0.007 8 cm3/g，微孔所占比例为41.8%～51.6%，过渡孔比例为31.2%～42.6%，中孔比例为13.1%～21.6%，吸附常数a值为30.34～31.96m L/g，b值为1.11～1.21 MPa-1，经酸化处理后煤体中碳酸盐矿物比例明显下降，煤的比表面积、微孔所占比例、a、b值均降低，煤的总孔容、过渡孔、中孔比例均增加。这是由于酸化溶解溶蚀了煤体孔隙中矿物质和煤体基质，提高了煤体孔隙发育程度并增强了其连通性，使微孔比例降低，中孔、大孔增多，进而减少了煤的比表面积，降低了煤体吸附瓦斯能力，酸化对煤极限瓦斯吸附量a值和瓦斯吸附影响较大，对吸附速率b值影响较小。综上所述，煤的酸化处理可以使吸附态瓦斯向游离态转化，有利于瓦斯的抽采。通过横向对比三矿孔隙结构参数可以看出，中能煤矿煤样微孔比例最高且比表面积最大，吸附能力最强，小常煤矿煤样微孔比例最低且比表面积最小，吸附性最弱。