煤吸附解吸甲烷细观结构变形试验研究

【摘要】：利用扫描电镜与CT扫描相结合的方法,通过对直径为8.5 mm的细观煤样进行不同压力下的吸附解吸甲烷试验,研究其内部细观结构的变形规律。研究表明,煤样是煤基质中含有少量黏土矿物质的天然非均质岩体;吸附解吸甲烷过程中,煤的细观结构变形分为膨胀变形(密度减小)与挤压变形(密度增大)。低吸附压力下,含黏土矿物质区域急剧膨胀,对邻近煤基质形成局部挤压,细观变形程度明显,压力升高后膨胀变形增强,挤压变形减弱;不含黏土矿物质的煤基质区域变形程度较低,近似于均匀变形。解吸后,煤不同区域的变形恢复能力与其非均匀程度有关,非均匀性越强,其变形恢复能力越差。 【作者单位】： 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室;
【关键词】： 吸附 膨胀 挤压 黏土矿物质 CT
【基金】：国家自然科学基金资助项目(21373146,51304142) 山西省基础研究计划资助项目(2013021029-3)
【分类号】：TD712
【正文快照】： 煤是一种天然的吸附剂,众多研究表明,煤在吸附甲烷、CO2等气体时会发生膨胀变形,并引起弹性模量下降,力学强度降低等变化。由于煤中煤岩组分与矿物质成分的多样性[1],以及不同尺度的孔隙裂隙不均匀分布,煤吸附气体后的膨胀变形具有非均匀特征[2]。J.Denis等[3]对注入3.8 MPa的

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