超临界二氧化碳增透煤体作用实验研究

摘要

为研究超临界二氧化碳对煤体增透作用，本文以两种不同变质程度的原煤为研究对象，以超临界二氧化萃取煤体实验系统为平台，开展了不同影响因素条件下的超临界二氧化碳增透煤体作用实验研究，分析了超临界条件对煤体渗透性变化的影响规律，采用微观实验手段研究了超临界二氧化碳处理对煤样微观结构的影响。 所得主要结论如下：（1）通过对超临界二氧化碳对煤样处理时间因素的研究可以发现，煤样在经过超临界二氧化碳处理达到10h左右的时间以后，超临界二氧化对煤体内的有机质的萃取已经较为充分，处理时间的继续增加，对煤体的增透效果已不明显；（2）在实验温度一定的条件下，将实验环境压力作为变化条件，由实验结果可以看出，煤样在经过一次超临界二氧化碳处理后，其渗透性变化较为明显，渗透率提高 100%左右，本次实验完成后，继续再增加实验环境压力，再次处理后的煤体渗透率提高效果不明显；（3）在实验环境压力一定的条件下，将实验环境温度作为变化条件，由实验结果可以看出，煤样初次经过超临界二氧化碳处理以后，其渗透率变化非常显著，继续再增加实验环境温度，渗透率变化效果并不明显；（4）利用电镜扫描和压汞实验对煤样处理前后的微观结构进行了研究，由电镜扫描实验结果可以看出超临界二氧化碳对煤体的萃取作用使得煤表面出现溶蚀坑，原有裂隙通道得以延伸；由压汞实验结果可以看出经过处理后的煤样孔隙率和孔容都有所增加，但其比表面积呈现减少的趋势，其中煤体内部的大孔和中孔的孔容增加，小孔和微孔的孔容减少，而小孔的比表面积有所增加，微孔的比表面积相应的有所减少。由上述分析可以看出，超临界二氧化碳萃取煤体内部的有机质，改变了煤体的孔隙结构，增加了煤体的渗透性。

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