淮北煤田临涣矿区煤的孔隙结构分析

为分析淮北煤田临涣矿区煤样的孔隙结构,以淮北煤田临涣矿区煤为研究对象,结合低温N2吸附实验和数理统计方法,分析了煤的孔隙结构及分形特征,讨论了孔隙结构参数与分形维数的关系。结果表明:煤的低温N2等温曲线与IUPAC分类的Ⅳ型接近,回滞环近似H3和H4型,主要为平板状和狭缝型孔隙。煤的孔容介于0.06~0.45 cm3/100g (平均值:0.15 cm3/100 g),比表面积介于0.19~2.25 m2/g (平均值:0.68 m2/g)。分形维数D1介于2.328~2.7122 (平均值:2.534),分形维数D2介于2.432~2.5933 (平均值:2.531),反映了孔隙结构的非均质性程度较高。由分形维数和孔容和比表面积的关系知:煤样分形维数D1与孔容与比表面积之间没有关系;分形维数D2与孔容和比表面积均存在弱正相关关系。

祁东煤矿7煤层含气量特征及其影响因素分析

为了探究祁东煤矿7煤层的含气量和气体组分的特征及其影响因素,对该煤层的含气量及其气体组分进行了相关的测定,对其影响因素进行了分析。结果表明,祁东煤矿7煤层的含气量介于2.93~13.93 m3/t之间,平均为8.68 m3/t。对于其组分,CH4含量72.75~98.20%之间,平均为89.67%。CO2的浓度在1.58~8.43%之间,平均为3.90%,而N2的浓度则在0.03~22.68%,平均为6.43%。含气量与埋深成正相关的关系,CH4与N2埋深呈较弱的线性关系,CO2与埋深关系不大。祁东煤矿受到EW向的魏庙断层以及NE向的F1、F2正断层,NW向的F5逆断层等断层和瓦斯风化带的影响,使得南部区域含气量及其甲烷浓度相较于北部低。含气量与水分的关系不大,含气量与灰分呈一定的弱线性关系。

淮北煤田煤中纳米孔隙结构特征分析

为了解淮北煤田煤中纳米孔隙结构特征,本文通过扫描电镜及低温液氮吸附实验,对其孔隙结构特征进行了分析。结果表明:煤的组织孔、角砾孔、张裂隙和剪裂隙均有发育,并含有少量矿物质孔。煤中介孔(2~50 nm)平均比表面积为0.286 m2/g,平均孔容为0.000306 cm3/g。孔径介于2~5 nm以狭窄缝隙形孔为主,同时含有部分两端开口透气孔和少量狭窄墨水瓶形孔;孔径介于5~10 nm主要由长柱状和少量墨水瓶状的孔组成;孔径介于10~50 nm多为平行板状孔。孔隙分形维数D1介于2.3573~2.8809,分形维数D2介于2.4708~2.8887,表明其具有复杂的孔隙结构。

淮北煤田宿东矿区芦岭煤矿煤层气赋存地质条件及主控因素分析

通过主采煤层含气量及组分测试,结合宿东矿区芦岭煤矿主采煤层的煤岩与煤质、地质构造以及煤层顶底板岩性等特征,分析了主采煤层煤层气特征主控因素。结果表明:8煤层含气量在5.75~9.18 m3/t之间,10煤层含气量在5.91~10.03 m3/t之间,含气量与煤层埋深均呈正相关关系;在空间分布上,含气量呈“中部较高,南北稍低”的分布趋势。8和10煤煤层气组分均以甲烷为主,与埋深呈正相关关系。8煤层顶底板以泥岩为主,10煤层顶底板以砂岩和泥岩为主,有较好的封盖条件。