采矿与安全工程学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (4): 838-846.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2022.0267
郭立稳,杨子恩,张嘉勇,陈建
摘要： 针对煤体微观结构对瓦斯吸附性能的作用规律尚未完善这一问题,采用煤体瓦斯吸附规律微细观综合表征试验方法,探究煤体微观表面官能团、微细观角度煤体孔结构对瓦斯吸附的影响规律,并阐释反常点的产生原因。研究结果表明:随着变质程度增加,瓦斯吸附量整体呈上升趋势,芳香烃相对含量不断升高,脂肪烃相对含量不断减少,含氧官能团相对含量不断下降。挥发分由24.33％降至14.56％,吸附常数a由12.97 cm3／g增长至23.90 cm3／g,芳香烃相对含量由3.80％升至9.03％,脂肪烃相对含量由12.06％降至3.90％,含氧官能团相对含量由81.73％降至49.07％;极性含氧官能团可削弱瓦斯的吸附能力,官能团结构参数C*(羰基比羰基与芳香环之和)的增大阻碍瓦斯吸附过程。随着脂肪链长度的增加,煤体瓦斯吸附能力不断提高;在研究微观孔隙结构对瓦斯吸附量的影响过程中,发现孔隙结构与吸附常数a之间存在反常变化趋势,进一步分析表明表面官能团与孔隙结构存在内在关联,含氧官能团阻碍煤体大孔发育、烃类结构促进大孔发育,煤体吸附性能受多重因素影响。
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