H2S水溶液对低阶煤孔隙结构影响的实验研究

"H2S水溶液对低阶煤孔隙结构影响的实验研究涉及到煤化学、地球化学、物理化学和多孔介质分析等多个学科领域。实验探究了新疆沙尔湖煤矿中低阶煤在H2S水溶液酸化作用下，孔隙结构变化规律，以及其对孔隙体积和分形维数的影响。该研究对低阶煤开采和煤层气的开采具有实际指导意义。低阶煤（bituminous coal）指的是煤化程度低于烟煤的一种煤，它通常含有较高的水分、挥发分和较弱的黏结性，是化石能源的一种。H2S（硫化氢）是一种酸性气体，存在于许多煤层和煤系水中，尤其是在新疆等地区的低阶煤矿，H2S的含量较高，这种特殊的地质现象对低阶煤的孔隙结构和开采技术带来了挑战和机遇。实验研究首先准备了低阶煤样品，然后通过高压压汞和场发射扫描电镜实验来分析酸化前后煤样的孔隙结构。研究表明，H2S水溶液酸化后低阶煤的孔隙体积增大，增幅显著，孔隙连通性得到改善，且总孔隙体积的增大对改善煤层气的开采具有正面效果。分形维数的分析进一步揭示了孔隙空间形态及结构的变化，水溶液酸化后的热力学模型分形维数增大，表明孔隙表面变得更加复杂和平滑。实验还探讨了酸化作用对煤孔隙结构改善的机理。尽管存在负效应，但总体上溶蚀作用产生的正效应大于堵塞孔隙产生的负效应，导致煤样孔隙体积增大，尤其是大孔体积的增幅尤为显著。这项研究对理解低阶煤中孔隙结构的变化规律，以及如何利用H2S水溶液酸化技术提高低阶煤的开采效率具有重要意义。

如需了解更多关于煤孔隙结构与煤层气开采的相关研究，推荐阅读安鹤煤田二1煤孔隙结构特征及煤层气可采性。内蒙古低阶煤煤层气含量潜力分析也提供了对煤层气含量的深度分析，进一步加深对该领域的理解。对于对比研究，不妨参阅基于双重孔隙结构的煤层气储层震波速度预测研究，该研究从不同角度揭示了孔隙结构对煤层气储层特性的影响。"