无烟煤各向异性吸附膨胀动态响应实验研究

作者：赵楷棣; 傅雪海^*

来源：煤矿安全, 2022, 53(04): 1-6+12.

DOI：10.13347/j.cnki.mkaq.2022.04.002

• CO_2-ECBM
• 吸附量
• 膨胀变形
• 各向异性
• 无烟煤
• 煤层气开发

为研究注入CO_2后煤岩吸附膨胀的各向异性特征，以沁水盆地无烟煤为研究对象，开展了煤岩CO_2吸附量及各向异性膨胀实验研究，并讨论了煤岩CO_2吸附量与应变量之间的关系。结果表明：煤岩注入CO_2后体积发生变形，体积应变随时间呈现阶段性变化；CO_2绝对吸附量和膨胀应变与CO_2注入压力之间均可用Langmuir模型来表征；煤岩吸附膨胀变形呈现明显的各向异性特征，煤岩垂直层理方向应变最大，其次是平行面割理方向，而平行端割理方向应变最小；煤岩绝对吸附量和煤岩膨胀应变符合S型曲线变化关系，可用Slogistic函数拟合；煤岩吸附CO_2基质膨胀首先以内部膨胀为主，割理或裂隙遭受压缩之后开始向外部膨胀，最终当煤岩内部应力状态达到平衡后，煤岩膨胀变形趋于稳定。

• 单位
  中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）; 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室; 平顶山天安煤业股份有限公司