煤田地质与勘探

作者：宋党育, 赵雨薇, 李云波, 余震,

关键词：低−中阶煤, 压汞实验, 煤基质压缩性, 孔隙结构,

低−中阶煤煤质软、在高压条件下煤基质压缩效应明显，应用压汞实验能否得到可靠的孔隙结构存在争议。选取4种低−中阶煤样品，通过对比不同粒度样品的进汞曲线、压汞前后的宏观与显微特征，建立高压段进汞量的校正方法，研究了压汞实验对低−中阶煤中孔隙测试结果的可靠性。结果表明：(1) 柱状样品能保留更多的原生裂隙，有效避免低压阶段的粒间孔与麻皮效应，更适用于低−中阶煤的压汞测试；(2) 宏观与微观尺度下均未发现汞在高压下对煤基质与孔隙的破坏作用，压汞孔容偏高主要是煤基质压缩效应的结果，压缩性校正后压汞测孔隙率与氦气测孔隙率基本一致，6~100 nm的孔容校正后与低温N2吸附结果的差值降低了29.87%~55.49%，表明压汞实验可以应用于低−中阶煤中孔隙结构的测定；(3) 针对高压阶段的煤基质压缩效应，建立了压缩性累积校正方法，对大于20 MPa高压段数据进行校正后，进汞量降低了0.017 0~0.032 3 mL/g，纳米孔隙与低温N2吸附实验结果更为接近；(4) 低−中阶煤中孔隙的孔容主要源于大孔，褐煤与长焰煤孔隙发育差异显著，褐煤压汞孔容为0.168 7 cm3/g，长焰煤压汞孔容介于0.027 2~0.072 0 cm3/g，孔隙特别发育的样品，植物组织胞腔孔是孔容的主要来源。

来源：2023年第5期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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