彬长矿区煤岩孔隙特征的实验研究

为了研究彬长矿区煤岩孔隙特征,采集彬长矿区大佛寺煤矿4#、4#煤层和胡家河煤矿4#煤层样品,通过肉眼挑选出宏观煤岩组分中的镜煤和暗煤,分别进行低温液氮吸附、扫描电镜实验。结果表明,大佛寺井田4#、4#煤层更有利于煤层气资源勘探开发;相对于镜煤而言,暗煤更有利于煤层气资源勘探开发。 彬长矿区煤岩孔隙特征的研究对于理解和评估该地区的煤层气资源潜力至关重要。该研究选取了彬长矿区的大佛寺煤矿4#、4#煤层和胡家河煤矿4#煤层作为样品来源，通过对煤岩的微观成分——镜煤和暗煤的选取，进行了低温液氮吸附和扫描电镜实验，以深入分析煤岩的孔隙结构。 低温液氮吸附实验主要用于探测煤中纳米级别的孔隙，其孔径范围在0.35至350纳米之间，涵盖了中孔的一部分。这种实验能够提供关于煤层孔隙分布、孔容和比表面积等关键信息，这些参数直接影响煤层气的储集和流动能力。比表面积是衡量物质表面接触空气或其它气体的表面积，对煤层气的吸附能力有直接影响。孔容则表示孔隙的总体积，它决定了煤层气在孔隙中的储存量。 根据实验结果，大佛寺井田的4#、4#煤层显示了更好的煤层气勘探开发条件，这可能归因于它们的孔隙结构更适合气体存储和流动。同时，暗煤相对于镜煤显示出更高的煤层气资源勘探开发潜力。暗煤通常含有更多的有机质和较小的孔隙，这可能增加了其吸附煤层气的能力。 扫描电镜实验则提供了煤岩表面的微观图像，揭示了孔隙的形态和分布。通过高倍率观察，可以分析孔隙的大小、形状和连通性，这些因素影响煤层气的扩散和释放过程。扫描电镜的结果补充了低温液氮吸附实验，为理解煤层气在煤岩中的行为提供了更全面的视角。 在地质构造上，彬长矿区属于渭北挠褶带北缘的太峪背斜北侧，煤层主要为中下侏罗统延安组，煤种以长焰煤为主，局部地区为气煤。由于低阶煤的煤层气含量普遍较低，但矿区煤层层数多、厚度大、埋藏浅且渗透性相对较高，因此具有开发煤层气的潜力。通过对孔隙特征的深入研究，可以为彬长矿区的煤层气资源评价和开采策略提供科学依据，对于提高煤层气的经济性和环保性具有重要意义。 彬长矿区煤岩的孔隙特征研究对于优化煤层气的勘探和开发策略具有决定性作用。通过对比不同煤岩类型（如镜煤和暗煤）的孔隙特性，可以针对性地制定开采方案，提高资源利用率，同时为其他类似低阶煤产区的煤层气开发提供借鉴。未来的研究可能需要进一步探究孔隙结构与煤层气生成、储集和流动之间的动态关系，以便更好地开发和利用这一宝贵的清洁能源资源。