中国安全科学学报

作者：洪林, 王文静, 高大猛, 郭英超, 马鸿海

单位：1 辽宁工程技术大学 安全科学与工程学院,辽宁 葫芦岛 125105；2 矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁 葫芦岛 125105

关键词：煤阶,低温N₂,吸附试验,临界填充孔径(CPSD),微孔填充,孔隙结构

基金：国家自然科学基金资助(51004062); 国家自然科学基金资助(51704147)

为探究煤岩吸附理论及煤层气吸附机制,首先选用6种不同煤阶煤样进行低温氮(N2)吸附试验,分析煤中填充态N2分子的临界填充孔径(CPSD);然后通过密度泛函理论(DFT)和微孔填充理论(TVFM)分析试验等温线特征,得到煤中完成微孔填充的临界填充压力(CFP)以及CPSD;最后结合相对压力分段法,通过Langmuir方程-D-A方程-BET方程拟合验证分析结果。研究表明:煤阶由低到高,煤样N2吸/脱附等温线由II型向I型过渡;低阶煤中以微孔填充和单分子层吸附形式赋存的N2分子比例大于高阶煤;煤阶由低到高,CPSD呈先减后增趋势;6种煤样的CPSD在1.61~2.19 nm 之间,煤阶越高,CPSD范围越小。

来源：2022年第4期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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