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大佛寺4#煤水热处理结果对煤润湿性的指示意义

2021-03-02刘巧妮刘钰辉

西安科技大学学报 2021年1期

刘巧妮,刘钰辉

(1.陕西煤田地质集团有限公司,陕西 西安 710077;2.陕西生态产业有限公司,陕西 西安 710061;3.西安理工大学 水利水电学院,陕西 西安 710048)

0 引 言

煤润湿性是指煤体界面由煤-气界面转变为煤-水界面的现象,它是煤吸附液体的一种能力[1]。润湿性的强弱可以用接触角进行定量表征[2-4],测量方法包括直接测量法、液滴间接测量法、液柱高度测量法。除此之外,润湿性的定性判定方法包括重量法、过滤压力法等、粉沫浸透速度法、水膜浮选法、水蒸气吸附法、煤体吸湿法[5-7]。随着核磁共振技术的发展和在煤储层表征中的应用,将核磁共振T2弛豫时间用于煤的润湿性定量-半定量评价,显示出良好效果,进一步发展了煤润湿性表征方法。

煤是有机质和无机矿物的大分子混合物,分子结构复杂,增加了煤的润湿性及主控因素研究难度。目前,一般认为煤的润湿性影响因素主要包括含氧官能团、煤阶、表面电性、分子结构、煤岩组分及润湿历史等[8-9]。煤基质表面的含氧官能团数量和类型对润湿性具有重要影响,尤其是羟基、羧基、酚羟基等极性含氧官能团,可与同样具有极性的水分子以氢键形式作用,提高了对水分子的吸附能力,是煤的润湿性增强。而煤基质表面醚键等非极性含氧官能团则对煤的润湿性影响不大[10-11]。低煤阶煤含有较多的羧基、酚羟基等亲水性含氧官能团,亲水性强,随着煤化作用程度增高,羟基和羧基官能团大量脱落,煤的疏水性增强[12-14]。煤基质表面电性对润湿性的影响主要通过表面各种物质与分散介质相互作用从而发生电离和表面吸附,由此产生电动势,加之所处的酸碱环境不同,表现出不同润湿性能[15-17]。……

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