酸液改性煤样吸附性能及分形特征研究

作者：原文杰

来源：煤矿安全, 2022, 53(11): 31-41.

DOI：10.13347/j.cnki.mkaq.2022.11.007

• 酸化技术
• 瓦斯吸附
• 低温氮吸附
• 吸附常数
• 分形维数

为了探讨酸化技术在煤层增透方面的应用，开展了酸化改性煤样瓦斯吸附性能及微观机理的研究。利用不同p H值的盐酸溶液制备了褐煤和焦煤的改性煤样共10组，分别开展了改性煤样及原煤煤样的工业分析、瓦斯吸附试验和低温氮吸附试验。瓦斯吸附试验结果表明：酸液改性能改变煤样的吸附性能，当p H值等于3时，改性煤样的吸附性能降低，其它改性煤样的吸附性能较原煤有所增加。分析低温氮吸附试验结果发现：酸液对不同煤阶的煤样作用的孔段不同，褐煤以10～100 nm的小孔为主，焦煤则以2～10 nm的微孔为主，pH值等于3的改性煤样比表面积减小、大于100 nm孔容增大；利用分形理论计算得到各组煤样的分形维数，焦煤微孔与褐煤小孔和中孔分形维数与瓦斯吸附常数a呈正相关；采用合适的酸液对煤进行改性，能改变煤的吸附性能同时增加煤的透气性。