《表2 各煤样孔隙参数:气煤的孔隙分形特征对瓦斯吸附的影响》
从图1可以看出:各煤样的低温氮吸附脱附曲线均出现“不重合”现象,这种现象是由于气体在多孔介质发生毛细凝聚作用所致,在进行低温氮吸附实验时,氮气分子在分子间作用力的作用下发生单分子层吸附,随着压力的不断升高,孔隙被液氮分子填满,进入多分子层吸附,直到较大孔隙都充满了凝聚液,此时毛细凝聚现象完成,随压力升高不再发生毛细凝聚现象,而氮分子在脱附时由于多分子层吸附和毛细凝聚不完全可逆,单分子层完全可逆的性质,因此出现“滞后”现象,也就是“不重合”现象。根据前人得到的研究可知,氮吸附曲线中出现吸附滞后代表煤体存在开放的平行板孔,有利于瓦斯运移,当吸附曲线与脱附曲线重合,说明煤体中存在一端封闭的圆筒形孔,不利于瓦斯运移,从图1可以看出,实验煤样存在大量的平行板孔,2#煤样在相对压力p/p0=0.5处出现微小的拐点,说明2#煤样孔隙中含有部分墨水瓶型孔隙,对瓦斯运移有一定影响,根据IUPAC等温线分类标准,气煤煤样符合Ⅲ类曲线,即气煤的孔隙主要以开放的平行板孔和一端开口的圆筒形孔为主[9],存在部分墨水瓶形孔,但整体来说气煤的孔隙结构有利于瓦斯运移。根据低温氮吸附实验,通过BET理论模型和BJH理论模型得到各煤样孔隙参数,各煤样孔隙参数见表2。由表2可以看出,实验煤样BET比表面积在0.15~0.72 m2/g,BJH孔容在0.000 7~0.002 5 cm2/g之间。
图表编号 | XD00223919100 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2020.09.20 |
作者 | 刘纪坤、李成柱、王翠霞 |
绘制单位 | 西安科技大学安全科学与工程学院、西安科技大学安全科学与工程学院、西安科技大学安全科学与工程学院 |
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