好文导读丨许江教授:温度对二次炭化型煤吸附特性及孔结构影响的研究

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好文导读丨许江教授:温度对二次炭化型煤吸附特性及孔结构影响的研究
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本文创新点
利用自主研发的二次炭化热压型煤成型试验装置制备了250、300、350和400℃四种炭化温度的二次炭化型煤试件并开展了相关试验研究 , 分析了不同炭化温度条件下二次炭化型煤吸附特性特征及其孔隙发育演化规律 , 指出了二次炭化型煤成型的相对最佳条件 , 对优化二次炭化型煤成型条件和为煤层气物理模拟试验相似材料的制备提供了借鉴意义 。
作者简介

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许 江
重庆大学 教授
许江(1960—) , 男 , 湖南永兴人 , 研究员 , 博士生导师 , 重庆市安全技术与工程学术技术带头人、重庆大学安全科学与工程一级博士学位授权点始建学术带头人等 。兼任中国岩石力学与工程学会测试专业委员会副主任委员、中国职业安全健康协会瓦斯灾害防治与利用专业委员会专家咨询工作组副主任委员以及《重庆大学学报(自然科学版)》、《煤炭科学技术》和《地下空间与工程学报》等学术刊物的编委等职 。
主要成果:
主持或参与完成来自国家、省市部委或工程现场的科研项目50余项 , 先后获国家、部委或省市的科技奖项近20项 , 出版学术著作10余部 , 获权或申请发明专利100余项 , 在国内外学术刊物或学术研讨会上发表学术论文400余篇 , 其中SCI、EI检索150余篇 , 培养博士研究生20余人和硕士研究生近100人 。长期致力于岩石力学基础理论与测试技术、工程岩体稳定性分析与评价、矿山动力灾害发生机制与控制理论、山地地质灾害发生机理与监测预警等方面的教学与科研工作 。
研究方向:
主要从事有关岩石力学理论与试验、煤矿动力灾害发生机理与控制理论、山地地质灾害演绎规律与监测预警等方面的研究以及相关分析测试仪器设备的自主研发 。
作 者
许江1,2 , 蔡果良1,2 , 彭守建1,2 , 甘青青1,2 , 王瑞芳1,2
单 位
1.重庆大学 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室;2. 重庆大学 复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室
摘 要
利用自主研发的二次炭化热压型煤成型试验装置 , 在炭化温度分别为250、300、350 和400℃条件下制备了二次炭化型煤试件 , 采用扫描电镜、核磁共振、比表面和孔径分布分析仪对热压型煤进行了测试分析 , 研究炭化温度对热压型煤吸附特性、孔隙发育及微观结构的影响 。结果表明:随着炭化温度的升高 , 二次炭化型煤的水分逐渐降低 , 灰分和固定碳含量逐渐升高 , 挥发分先升高后降低 , 密度先增大后减小;煤样在热解过程中会形成胶状物质并均匀分布在煤粒表面 , 并固化填充煤粉颗粒间隙 , 随着温度的进一步升高 , 煤样表面由光滑完整的层状结构转变为碎块结构;原煤中小孔占比最多 , 随着温度的升高二次炭化型煤小孔占比呈现先增加后减少的趋势 , 中大孔占比呈现先减少后增加的趋势;在300℃条件下的二次炭化型煤与原煤试件都以吸附孔为主 , 且孔隙之间连通性较差 , 随着温度继续升高后 , 二次炭化型煤以渗流孔为主 , 吸附孔相对减少;原煤试样和二次炭化型煤的等温吸附线符合IV型等温吸附线 , 原煤和二次炭化型煤的各孔径段比表面积分布较均匀 , 都呈单峰分布 , 随着炭化温度的升高 , 二次炭化型煤的比表面积呈现出先增大后减小的趋势 , 平均孔径呈现出先减小后增大的趋势 , 最大吸附量呈现先增加后减少的趋势 。