戴林超,聂百胜.煤粒的微观孔隙结构特征实验研究[J ].矿业安全与环保,2013,40(4):4-7.文章编号:1008-4495(2013)04-0004-04
煤粒的微观孔隙结构特征实验研究
戴林超1,2,聂百胜3
(1.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆400037;2.中煤科工集团重庆研究院,重庆400037;
3.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083)
摘要:为了进一步深入分析煤体内部的孔隙结构特征,利用美国康塔Autosorb-iQ 全自动比表面和孔径分布分析仪,实验研究了煤粒(同种煤不同粒径)的吸附等温线,并对其微观结构特征参数 比表面积二孔容及平均孔径进行了分析三研究表明:不同粒径煤粒吸附等温线呈现出相似的变化趋势;随着煤粒粒径的增大,煤粒的比表面积和总孔容逐渐减小,而平均孔径增大三研究结果为煤体瓦斯的吸附二解吸及渗流等机理的研究提供了一定的理论基础三
关键词:煤粒;孔隙;微观结构;吸附等温线
中图分类号:TD712 文献标志码:A 网络出版时间:2013-07-2210:24
网络出版地址:http ://https://www.doczj.com/doc/b28220981.html, /kcms /detail /50.1062.TD.20130722.1024.002.html
Experimental Research on Structural Characteristics of Microscopic Pores of
Coal Particles
DAI Linchao 1,2,NIE Baisheng 3
(1.State Key Laboratory of Gas Disaster Monitoring and Emergency Technology,Chongqing 400037,China;2.Chongqing Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group,Chongqing 400037,China;
3.School of Resources and Safety Engineering,China University of Mining and Technology (Beijing),Beijing 100083,China)Abstract :In this paper ,experimental research was made on the adsorption isotherm of coal particles (the different sizes of
the same coal )and analysis was carried out on the characteristic parameters of microstructure -the specific surface area ,pore
volume and average pore diameter with Quantachrome Autosorb-iQ specific surface area and pore size analyzer in order to further analyze the structural characteristics of pores in the coal body.Research showed that the adsorption isotherm of coal particles with
different sizes presented a similar variation trend.With the increase of particle size ,the specific surface area and total pore volume of coal particles decreased gradually ,but the average pore size of it increased.The results can provide a certain theoretical basis for
studying the gas adsorption ,desorption and seepage flow mechanism of coal.
Key words :coal particle ;pore ;microscopic structure ;adsorption isotherm
收稿日期:2012-10-17;2013-06-07修订
基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2012CB724206,2011CB201202)
作者简介:戴林超(1987 ),男,浙江台州人,硕士,从事煤岩动力灾害防治研究工作三
煤是一种典型的孔隙二裂隙双重多孔介质[1]三煤的孔隙性取决于煤的结构特征,同时,煤的孔隙特性很大程度上决定了煤吸附瓦斯的能力二煤的渗透性及强度等性质[2-3]三通过研究证实:煤中的孔隙
是由直径小至0.5nm二大至数10万nm 不同数量级的孔隙组成的系统;煤体内部具有极其发育的微孔隙,煤的比表面积二孔隙体积二孔隙模型及孔径分布等可以用来表征孔隙结构的特性三因此,对煤的微
观孔隙结构特征进行研究是非常重要的,通过该研究可为煤体瓦斯的吸附二解吸及渗流等机理研究提供一定的理论依据三近年来,国内外许多学者利用低温氮吸附法和压汞法对煤样孔隙特征进行了大量的研究,取得了一定的成果[4-8]三基于上述分析,笔者利用基于低温液吸附原理的美国康塔Autosorb-iQ 全自动比表面和孔径分布分析仪,测量不同煤粒的吸附等温线,并对煤粒比表面积二孔容及平均孔径等微观结构特征参数进行了计算分析三
1 实验原理及方法
1.1 实验仪器设备
实验所用的仪器设备是美国康塔Autosorb -iQ
四
4四Vol.40No.4
Aug.2013
矿业安全与环保
MINING SAFETY &ENVIRONMENTAL PROTECTION
第40卷 第4期2013年8月