高压氮气置换甲烷对煤基质孔隙的影响

吉小峰¹，宋党育^1,2，倪小明^2,3，李云波^1,2

1. 河南理工大学资源环境学院2. 中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心3. 河南理工大学能源科学与工程学院

摘 要：为探究高压气体吸附–解吸试验对煤基质中孔隙发育规模和结构的影响,选取安鹤矿区鹤壁六矿二1煤层煤样进行了高压氮气置换甲烷吸附–解吸试验,采用低温液氮吸附方法分别测定了高压氮气置换甲烷前后煤的低温液氮吸附解吸曲线,利用BET、BJH和QSDFT 3种分析模型,对煤基质中1.14~300 nm的孔隙规模、分布与结构特征进行了对比分析。分析结果显示煤样的孔容、比表面积和孔隙结构在高压气体置换过程中均发生了变化,孔隙BET比表面积从12.746 0 m~2/g降低到7.227 0 m~2/g,总孔容从0.009 0 cm~3/g降低到0.006 6 cm~3/g;孔隙发育规模与孔径分布均发生明显变化,但孔隙形态基本保持不变,孔径分布的变化主要表现为微孔孔容与比表面积的降低为主,而中孔和大孔基本保持不变。

关键词：注氮;低温液氮吸附;孔隙结构;渗透率;