高压气态CO吸附/解吸作用对烟煤的孔隙结构影响研究

作     者：张遵国 钱清侠 陈毅 唐朝 

作者机构：辽宁工程技术大学安全科学与工程学院 辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室 葫芦岛渝庆矿山科技服务有限公司 

出 版 物：《安全与环境学报》 (Journal of Safety and Environment)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51704147) 辽宁省教育厅科学研究项目(LJKZ0345) 

主　　题：安全工程 孔隙结构特征 高压CO 吸附/解吸 低温N 吸附 低压CO 吸附 

摘      要：为探明高压CO2吸附/解吸作用对煤孔隙结构的影响，结合低温N2和低压CO2吸附试验，对比分析了高压CO2吸附/解吸前后贫煤、1/3焦煤和气煤的孔隙结构变化。结果表明，高压CO2吸附/解吸作用对煤的孔隙形状无明显影响。吸附态气体和游离态气体的共同作用控制煤纳米孔的孔隙尺寸变化。在高压CO2的吸附/解吸过程中，贫煤和1/3焦煤所承受的吸附态气体引起的吸附膨胀作用以及游离态气体的压缩作用强于游离态气体的“扩容效应，导致高压CO2吸附/解吸作用后贫煤和1/3焦煤的总比表面积分别减小5.63%和4.98%，总微孔体积分别减小3.72%和7.40%；气煤所受游离态气体的“扩容效应强于吸附态气体的吸附膨胀效应和游离态气体的压缩效应，导致高压CO2吸附/解吸作用后的总比表面积和总微孔体积分别增加5.89%和13.72%。高压CO2吸附/解吸作用后，3种烟煤滞后环面积均减小，孔径分布峰值点均向更小孔径移动，孔径尺寸整体有所减小，微孔体积分数分别增加0.73百分点、1.48百分点和4.81百分点，孔径分布更均匀，孔隙连通性增强。