构造煤中甲烷虚拟饱和蒸气压的计算方法研究

为了对构造煤中甲烷虚拟饱和蒸气压的常用计算方法进行对比分析,选取华南地区典型矿井的构造煤样品进行甲烷等温吸附实验,通过吸附特征曲线拟合的相关系数对虚拟饱和蒸气压计算公式进行优选。结果表明:Dubinin方程和Reid方程计算出的虚拟饱和蒸气压对研究构造煤的吸附行为较为适用;Antoine方程和Astakhov方程计算出的虚拟饱和蒸气压数值偏大;Amankwah方程是研究构造煤等温吸附行为时计算虚拟饱和蒸气压的最优公式。

超临界甲烷等温吸附模型对构造煤的适用性研究

为探讨超临界条件下甲烷等温吸附模型对构造煤的适用性,以许疃矿为研究区采集样品,对相同煤级的5个煤样分别进行了空气干燥基和干燥无灰基甲烷等温吸附实验,以标准偏差为准分析了各模型的拟合效果。研究表明:模型对碎裂煤、片状煤甲烷超临界吸附拟合效果均较好,对揉皱煤、糜棱煤的拟合效果较差;D-R-3、D-A-1、D-A-2和D-A-3模型拟合效果较为理想,而BBET-1、D-R-1、D-R-2和F模型拟合效果较差。模型适用的压力范围及对p^0的处理、计算方法是影响超临界条件下模型适用性的重要因素。

淮北矿区许疃矿构造煤类型及其孔隙特征研究

通过手标本及电子显微镜对研究区发育的构造煤进行观测,不同类型构造煤在宏观及微观变形特征方面差异性显著。利用分形理论结合压汞实验数据对构造煤孔隙特征进行了研究。研究结果表明:随构造变形程度增强,总孔容、孔隙度整体呈增大趋势,韧性变形阶段尤为显著,而孔隙连通性逐步变差;孔隙特征对构造变形作用的响应程度随孔隙尺度的减小而变弱;基于压汞数据的分形维数仅能有效表征大孔及中孔的孔隙结构特征,分形维数随煤体变形程度的增强而增大,孔隙结构呈现多样化及复杂化;大孔孔容和渗流孔比重与分形维数呈正线性相关,而中孔孔容与分形维数呈正指数相关。