深部低阶煤瓦斯吸附特性核磁共振试验研究

刘佳佳^1,2,3，贾改妮²，陈守奇²，马权²

1. 煤炭安全生产河南省协同创新中心2. 河南理工大学安全科学与工程学院3. 河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地

摘 要：为了研究深部低阶煤瓦斯吸附特性,采集新疆艾维尔沟矿深部低阶煤样,采用低场核磁共振技术（NMR）对原煤煤样进行瓦斯吸附试验,并提出了以核磁共振T₂（横向弛豫）谱积分面积值作为吸附瓦斯含量的定量表征。试验结果表明:深部低阶煤瓦斯吸附过程T₂谱曲线有3个特征峰（吸附峰、游离峰、自由态瓦斯峰）;不同瓦斯压力下,瓦斯吸附总量均随吸附时间的增加而增加,直至保持不变,瓦斯吸附速度先增加后减小;不同瓦斯压力下,深部低阶煤吸附孔的瓦斯吸附量随着吸附时间的增加先增加后保持不变,吸附态瓦斯量与瓦斯压力的关系呈双曲线函数分布,瓦斯压力越大,低阶煤中瓦斯达到吸附平衡时间越长。研究成果对深部低阶煤的煤层气勘探开发和瓦斯抽采具有重要指导意义。

关键词：低阶煤;瓦斯吸附;核磁共振;T₂谱;吸附孔;