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华北南部构造煤纳米级孔隙结构演化特征及作用机理 被引量：79
1
作者 琚宜文 姜波 +2 位作者 侯泉林 王桂梁 方爱民 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期269-285,共17页
构造煤是在构造应力作用下,煤体发生变形或破坏的一类煤,在世界主要产煤国家皆有分布。构造变形不同程度的改变着煤的大分子结构和化学成分,而且也影响到构造煤的纳米级孔隙结构(<10 0 nm ) ,它是煤层气的主要吸附空间。通过构造煤... 构造煤是在构造应力作用下,煤体发生变形或破坏的一类煤,在世界主要产煤国家皆有分布。构造变形不同程度的改变着煤的大分子结构和化学成分,而且也影响到构造煤的纳米级孔隙结构(<10 0 nm ) ,它是煤层气的主要吸附空间。通过构造煤显微组分和镜质组油浸最大反射率的测定,采用液氮吸附法对不同变质变形环境、不同变形系列构造煤的纳米级孔隙分类、孔隙结构特征进行了深入系统的研究,并结合高分辨透射电子显微镜和X射线衍射对大分子结构和孔隙结构的分析,结果表明:不同类型构造煤纳米级孔径结构自然分类,可将孔径结构划分为过渡孔(15～10 0 nm )、微孔(5～15 nm )、亚微孔(2 .5～5 nm )和极微孔(<2 .5 nm ) 4类。低煤级变形变质环境中随着构造变形的增强,不同类型构造煤过渡孔孔容明显降低,微孔及其下孔径段孔容明显增多,可见亚微孔和极微孔,过渡孔的比表面积大幅度降低,而亚微孔的却增加得较快。从脆韧性变形煤至韧性变形煤,总孔体积、累积比表面积、N2 吸附量随着构造变形的增强,这些结构参数均迅速增加,但中值半径进一步下降。非均质结构煤孔隙参数与弱脆性变形煤相当。中、高煤级变形变质环境形成的各种类型构造煤与低煤级变质变形环境相比,孔隙参数的变化基本一致。 展开更多
关键词 构造煤 构造应力 化学成分 纳米级孔隙结构 煤层气 吸附空间 变形煤 结构参数 作用机理 演化特征
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大佛寺井田4号煤CH_4与CO_2吸附解吸实验比较 被引量：37
2
作者 马东民 李来新 +4 位作者 李小平 白怀东 王杰 刘厚宁 李方晴 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1938-1944,共7页
以迅速降低大佛寺4号煤含气量,提高地面煤层气井采收率为目标,进行CO2驱替CH4技术的实验研究。对采自大佛寺矿井40114工作面的样品,进行多个温度点柱体原煤与60~80目平衡水样的CH4与CO2吸附解吸对比实验。结果表明:CO2在煤孔隙表面与CH... 以迅速降低大佛寺4号煤含气量,提高地面煤层气井采收率为目标,进行CO2驱替CH4技术的实验研究。对采自大佛寺矿井40114工作面的样品,进行多个温度点柱体原煤与60~80目平衡水样的CH4与CO2吸附解吸对比实验。结果表明:CO2在煤孔隙表面与CH4一致,吸附过程符合Langmuir方程,解吸过程可用解吸式描述;由热力学计算可知,柱体原煤升压过程CO2吸附热为56.827 kJ/mol,CH4吸附热为12.662 kJ/mol,降压过程CO2吸附热为115.030 kJ/mol,CH4吸附热为23.602 kJ/mol,无论升压过程还是降压过程CO2吸附热远大于CH4吸附热,两种气体在煤孔隙表面竞争吸附时CO2占据优势,导致置换解吸;吸附势、吸附空间计算验证了这个结论;利用CO2驱替CH4技术,提高煤层气采收率,理论依据充分可行。 展开更多
关键词 吸附 解吸 吸附热 吸附势 吸附空间 大佛寺井田
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基于吸附势理论的煤对N_2吸附特性的研究 被引量：11
3
作者 杨宏民 于保种 王兆丰 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2010年第4期1-3,共3页
利用ASAP2020比表面积分析仪研究了阳泉煤在液氮浴(77K)条件下对N2吸附特性,根据该温度下的吸附等温线确定出ε-ω吸附特性曲线,同时根据Langmuir单分子层吸附模型和BET多分子层吸附模型得出了完全相同的ε-ω吸附特性曲线,表明ε-ω吸... 利用ASAP2020比表面积分析仪研究了阳泉煤在液氮浴(77K)条件下对N2吸附特性,根据该温度下的吸附等温线确定出ε-ω吸附特性曲线,同时根据Langmuir单分子层吸附模型和BET多分子层吸附模型得出了完全相同的ε-ω吸附特性曲线,表明ε-ω吸附特性曲线与煤对N2吸附的吸附模型无关。因此可以根据ε-ω吸附特性曲线确定不同温度下的吸附等温线。 展开更多
关键词 吸附势 吸附空间 ε-ω吸附特性曲线
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瘦煤化学结构表征及分子模型构建
4
作者 赵海波 秦乐静 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第4期19-25,共7页
为了高效清洁利用高阶煤,以瘦煤为研究对象,通过X射线光电子能谱(XPS)和固体核磁共振碳谱(^(13)C NMR)实验表征方法对瘦煤的元素赋存形态以及碳原子结构进行了表征分析,构建了瘦煤大分子模型,并对其进行结构优化。结果表明:瘦煤分子的... 为了高效清洁利用高阶煤,以瘦煤为研究对象,通过X射线光电子能谱(XPS)和固体核磁共振碳谱(^(13)C NMR)实验表征方法对瘦煤的元素赋存形态以及碳原子结构进行了表征分析,构建了瘦煤大分子模型,并对其进行结构优化。结果表明:瘦煤分子的芳香结构由1个萘、8个蒽、1个四连苯、1个芘、2个吡啶、2个吡咯以及1个噻吩构成;含氧结构包括2个环内氧接脂碳,2个氧取代芳碳以及1个羰基碳;脂肪烃则由2个脂甲基、3个芳甲基、2个亚甲基以及4个次甲基组成;最终构建的瘦煤大分子模型为C_(200)H1_(40)O_(5)N_(4)S;初始模型经优化后,煤分子的价电能和非键能都有所下降,但最终模型中煤分子的价电子能比非键能要高,是总能量的主要部分;从煤表面对不同气体所能提供的吸附空间角度来讲,煤中CO_(2)气体的吸附优势要强于CH_(4)气体。 展开更多
关键词 煤化工 瘦煤 化学结构表征 大分子模型 分子模型构建 吸附空间
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吸附势理论在煤层夹矸型黏土矿物吸附甲烷中的应用 被引量：3
5
作者 程宏飞 李凯华 +1 位作者 孙义高 艾博 《煤炭工程》 北大核心 2017年第10期129-132,共4页
通过两种不同方法对实验条件下夹矸型及非煤型黏土矿物甲烷吸附的相关数据进行了推导,通过拟合计算分别推得各样品对应的不同温度下吸附量与压力关系式。结果表明,在吸附量相同时,吸附势大小顺序为:NH4-I>Kao-I>Ill>Phl;表明... 通过两种不同方法对实验条件下夹矸型及非煤型黏土矿物甲烷吸附的相关数据进行了推导,通过拟合计算分别推得各样品对应的不同温度下吸附量与压力关系式。结果表明,在吸附量相同时,吸附势大小顺序为:NH4-I>Kao-I>Ill>Phl;表明运用吸附势理论推导出的各样品甲烷吸附能力大小顺序和实测的结果一致,该方法存在一定的可行性,为预测不同埋深温压下的甲烷吸附状态提供了一种方法手段,为探索深部煤储层气体吸附提供了依据。 展开更多
关键词 吸附势理论 煤层夹矸 黏土矿物 甲烷 吸附空间
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软硬煤的吸附势特性研究
6
作者 沙林 《煤》 2019年第5期80-81,83,共3页
采用吸附试验对软硬煤的吸附势特性进行了研究,结果表明:无论对于软煤还是硬煤,同一吸附平衡压力下,温度越低,煤对瓦斯吸附量越大;吸附势曲线与温度无关,软煤的吸附势能大于硬煤的吸附势能;同一吸附势能,软煤的吸附空间大于硬煤的吸附空... 采用吸附试验对软硬煤的吸附势特性进行了研究,结果表明:无论对于软煤还是硬煤,同一吸附平衡压力下,温度越低,煤对瓦斯吸附量越大;吸附势曲线与温度无关,软煤的吸附势能大于硬煤的吸附势能;同一吸附势能,软煤的吸附空间大于硬煤的吸附空间;吸附势能和吸附空间可采用ε=-alnω+b表示。 展开更多
关键词 软硬煤 吸附势 特性 吸附空间
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