煤炭科学技术

作者：陈跃, 马卓远, 马东民, 李卫波, 李国富, 杨甫, 郑超, 滕金祥, 伋雨松,

关键词：煤岩组分, 润湿性, 活性剂, 吸附能力, 解吸效率,

煤的润湿性是煤-水界面作用体现，也是影响甲烷吸附/解吸的重要因素。为了分析不同宏观煤岩组分润湿性差异及对甲烷吸附/解吸的影响，基于大佛寺井田4号煤不同类型镜煤、暗煤样品(空气干燥基样、平衡水样及不同活性剂改性后煤样）润湿性及甲烷吸附/解吸实验结果，分析不同宏观煤岩组分润湿性差异及其对吸附/解吸的影响。结果表明，煤-水接触角均小于90°，具亲水性，镜煤为66.9°，暗煤为61.2°，暗煤润湿性比镜煤好。不同活性剂溶液对煤样处理后润湿性由差到好依次为G502样(疏水性）、6501样、LAS样、JFC样，G502促使煤润湿反转，镜煤和暗煤接触角分别增大至98.8°、90.3°，其他3种活性剂均可改善煤的润湿性，接触角最低降至32.5°。相较于暗煤，镜煤的微孔隙相对发育，占比高达80%，孔隙连通性差，润湿性差，吸附甲烷能力较强，但甲烷解吸效率低于暗煤。煤的润湿性与吸附甲烷的能力负相关，不同样品饱和吸附量为5.63～26.98 cm3/g，G502样、空气干燥样、平衡水样、6501样、JFC样、LAS样吸附能力依次变弱。解吸能力则与润湿性呈正相关，解吸能力由低到高依次为G502样、6501样、JFC样、LAS样。煤的润湿性越好，煤-水界面分子作用越强，煤基质表面易被大量水分子占据，水、甲烷分子竞争吸附，煤吸附甲烷能力变弱，但同时也促进了甲烷解吸。

来源：2021年第11期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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