[发明专利]一种煤全孔径测定及其孔形半定量化方法

摘要

本发明公开了一种煤全孔径测定及其孔形半定量化方法，将压汞法和液氮吸附法有机结合起来分析煤孔容随粒径变化情况，选取压汞法测定>20nm孔径段，液氮吸附法测定<20nm孔径段，并采用理论计算方法获得每克煤所包含颗粒数，进而得到单颗粒煤全孔径孔容分布特征，通过理论计算公式，得到了单颗粒煤孔长分布数据，结合煤孔形的分布特征，得到了半定量化煤孔形。本发明为研究煤中瓦斯吸附/解吸提供了更直观的观测方法。

主权项

1.一种煤全孔径测定及其孔形半定量化方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1.液氮吸附法测煤孔隙结构：采用液氮吸附法孔隙及比表面积分析仪对煤样进行测试，对所得煤中半径<20nm的孔容进行分析；步骤2.压汞法测定煤孔隙结构：采用全自动压汞仪对煤样进行测试，对所得煤中半径>20nm的孔容进行分析；步骤3.获得单颗粒煤全孔径孔容分布：采用公式计算每克煤所包含的颗粒数，其中，表示煤平均颗粒直径，假设煤颗粒为正方体，则有正方体边长等于平均颗粒直径，ρ_假煤样的假密度，故用克煤总孔容除以每克煤所包含的颗粒数即可得到单颗粒煤全孔径孔容分布特征；步骤4.获得单颗粒煤孔长分布：采用公式Lv(r)＝Dv(r)/πr2，其中Lv(r)为孔长分布密度，Dv(r)为孔容分布密度，r为孔半径，将孔长分布密度Lv(r)对孔半径r进行积分，可以得到任意孔径段范围的孔长；步骤5.煤孔形的半定量化：压汞曲线和液氮吸附曲线形态可反映煤孔结构信息，据煤孔隙连通性将煤孔分为两端开口孔、一端开口孔和封闭孔三种，据曲线是否存在“滞后环”可初步研究煤孔隙连通性：两端开口孔具有“滞后环”，一端开口孔不具“滞后环”，但对于“墨水瓶”曲线会出现“阶段性”突降“滞后环”；采用压汞曲线压力小于34MPa，即煤中半径>20nm的孔容；及液氮吸附等温线相对压力P/P0<0.9，即煤中半径<20nm的孔容；部分进行孔形定性分析，再结合煤孔长度演化特征数据，给出单颗粒煤的半定量孔形结构，从而得出煤孔形演化特征。