液氮冻融对煤体孔隙演变和吸附行为的影响研究

来源：煤矿安全杂志2022年第1期北京时间：

作者：李晓伟, 李磊, 赵东, 蔡婷婷, 常海明

摘要：为探究液氮冻融对煤体孔隙结构和吸附行为的影响，采用低温氮气和二氧化碳吸附法对冻融前后煤样孔隙结构进行表征，并开展了不同冻融次数下甲烷等温吸附实验。结果表明：冻融后煤样的滞后指数HI降低，孔隙系统的连通性得以改善，有利于煤中气体的运移；2~100 nm孔隙在冻融后均有不同程度的增加，一些孔隙演变为比自身孔径更小甚至小于2nm的孔隙；冻融后微孔孔径分布发生了变化，微孔孔容和微孔吸附量增加；随着液氮处理次数增加，对甲烷最终吸附量的影响不断减弱，达到4次处理后，液氮处理对煤体最终吸附量的影响几乎达到饱和；煤样经不同次数的液氮处理后朗格缪尔参数VL和pL均增加，pL越大越有利于煤层气的开采。

关键词：低温改性, 液氮冻融, 孔隙演变, 吸附, 煤层气开采