中低阶煤孔隙结构分析：氮吸附法与压汞法结合

"中低阶煤的孔隙结构特性是煤炭科学研究的重要领域，因为它直接影响煤炭的物理性质和化学反应性，如吸附能力、渗透性和转化效率。本文通过低温氮吸附法和压汞法对新疆矿区四个代表性煤样的孔隙结构进行了深入分析。这两种方法在不同孔径段具有互补性，氮吸附法适用于微孔分析，而压汞法更适合中孔和大孔的研究。在过渡孔段，两种方法相结合可以得到更全面的孔隙信息。研究发现，对于低阶煤，联孔位置在50～60纳米，而对于中阶煤，联孔位置在85～90纳米，这都位于过渡孔段。此外，低阶煤的孔隙比表面积主要由微孔贡献，而中阶煤则受到微孔和过渡孔的共同影响。在全孔径段的孔隙体积占比中，中低阶煤都是以中大孔为主。这些发现对于理解煤炭的储气性能、煤层气的开采以及煤炭转化过程中的孔隙演化具有重要意义。" 本文基于国家自然科学基金支持的研究，详细探讨了中低阶煤的孔隙结构特征，采用了两种不同的实验方法——低温氮吸附法和压汞法。低温氮吸附法利用氮气在低温下对孔隙的吸附来测定孔隙的比表面积和微孔结构，尤其适用于孔径小于2纳米的微孔分析。而压汞法则是通过测量汞在孔隙中的侵入量来评估孔径较大的中孔和大孔。在实际应用中，两种方法的联用可以提供更完整的孔隙结构信息，尤其是在过渡孔段，即介于微孔和中孔之间的孔径区间。 作者们选择了新疆矿区的四个煤样进行实验，发现低阶煤的孔隙结构主要由微孔组成，其联孔位置在约50～60纳米，而中阶煤的孔隙结构则更为复杂，微孔和过渡孔都有显著影响，联孔位置在85～90纳米。这些结果揭示了孔隙结构随煤阶变化的规律，对于中低阶煤的资源评价和利用策略提供了理论依据。 该研究通过多角度、多层次的实验方法，揭示了中低阶煤孔隙结构的细微差异，对于煤炭资源的合理开发、煤层气的经济高效利用以及煤炭转化过程中的孔隙演化研究具有重要的参考价值。同时，也强调了联合分析在理解和表征复杂孔隙结构中的关键作用。