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基于核磁共振技术不同煤样吸附CH4实验研究*

2021-02-05李东芳常利强周西华

中国安全生产科学技术 2021年1期

韩 光,李东芳,常利强,周西华,白 刚

(1.辽宁工程技术大学 安全科学与工程学院,辽宁 阜新 123000;2.辽宁工程技术大学 矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁 阜新 123000;3.中煤天津设计工程有限责任公司,天津 300000;)

0 引言

核磁共振技术是1种无损检测方法,该方法能还原煤体的真实状态,避免常规瓦斯吸附实验对煤体空隙结构造成的损伤[1]。通过核磁共振信号可进一步表征煤的空隙结构、渗透率及吸附特性等[2-5]。目前国内外学者利用该技术对煤层气及煤的特性进行一系列研究,Alexeev等[6]利用核磁共振技术研究煤中CH4赋存情况,得出甲烷分布在煤的孔和裂隙中,并以固溶体的状态存在;Suggate等[7],Tsiao等[8]等用核磁共振技术对不同煤样进行大量核磁信息检测,获得各个煤样的核磁特征及空隙结构特征;唐巨鹏等[9]采用核磁共振技术分析煤层气的赋存及运移,结果显示,CH4压力对吸附及游离积分均有较大影响,且游离态积分与煤体结构密切关系;Guo等[10]、高建良等[11]分析含水煤的核磁信号,探究水分对CH4吸附量及孔径分布的影响,当水分>1.92%且不超过3.09%时,吸附量缓慢减小,且整体上微小孔隙中水分对吸附量影响占主导作用;罗明坤等[12]利用核磁共振技术对CH4,N2,CO2对煤的竞争吸附及驱替的微观机制进行研究。

上述研究主要集中在不同变质程度和含水率对煤吸附甲烷特性的影响,以及甲烷在煤中的运移和赋存。而微观上针对不同压力、不同吸附时间对煤吸附甲烷影响的研究较少。鉴……

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