煤岩稳态法实验中的型煤替代与吸附平衡问题探讨

本文主要探讨了在煤岩稳态法渗透率测试实验中两个关键问题：一是型煤能否替代原煤进行实验，二是实验过程中吸附平衡条件对测量结果的影响。煤作为一种低强度、非均质的固体，其对气体具有强烈的吸附特性，这使得在进行渗透性测试时，原貌保持至关重要。 首先，讨论了型煤制样的过程。型煤是通过压缩或成型技术将原煤加工而成，这个过程可能导致原煤原有的孔隙结构被破坏，甚至简化了煤体的复杂网络。由于型煤可能无法真实反映原煤的天然孔隙结构，因此，对于想要准确测量煤岩的渗透性能来说，作者建议在实验中优先使用未经处理的原煤样品，以避免因制样过程引入的误差。 其次，作者指出煤层气的实际抽采过程是一个动态的过程，它伴随着吸附平衡的逐步打破，即瓦斯在压力变化下从煤岩中释放出来。在这种放气式渗流状态下，如果在吸附平衡尚未建立时进行渗透率测量，所得到的结果将是固-气耦合在主渗孔裂隙内的充气式测量，而非完整的煤岩渗透特性。这种测量方法可能忽略了煤岩中较小的、更复杂的孔隙结构对瓦斯流动的贡献，从而影响了对吸附性对瓦斯渗流影响特征的研究准确性。 因此，作者建议在研究煤岩的吸附性对瓦斯渗流特性影响时，应选择在吸附平衡条件下进行稳态渗流测量，这样可以更全面地反映煤岩的真实渗透行为。同时，这也提醒我们在进行类似实验设计时，必须考虑到煤的自然属性及其处理对实验结果可能产生的影响，以确保数据的可靠性和研究的有效性。 总结起来，这篇论文通过对煤岩稳态法实验中的型煤制样和吸附平衡条件问题的深入剖析，为煤层气开采中的渗透率测试提供了一种更为精确的方法论指导，强调了保持煤岩原始状态和正确控制实验条件的重要性。