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作者：陈毅;张遵国;唐朝;张宏虎;
单位：辽宁工程技术大学安全科学与工程学院;葫芦岛渝庆矿山科技服务有限公司;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室;
摘要：为研究孔隙结构对不同煤阶煤吸附高压CO_2特性的影响，通过高压CO_2等温吸附试验结合煤样孔隙结构表征试验对4种不同煤阶煤孔隙结构与高压CO_2吸附的相互作用进行分析。结果表明：综合低温N_2吸附和低压CO_2吸附试验测得的煤样孔隙结构参数，4种煤样总比表面积随煤阶升高呈“减—增—减”趋势，总微孔孔容先减后增，微孔平均孔径逐渐增大。基于微孔填充理论的D-A吸附模型拟合精度高于传统的Langmuir单分子层吸附模型，更适用于解释煤样CO_2吸附行为。贫煤的CO_2饱和吸附量最大，为37.59 mL/g,是无烟煤的1.02倍，1/3焦煤的1.51倍，气煤的1.40倍，随煤阶升高也呈“减—增—减”的演化趋势。高压CO_2吸附受煤中总微孔孔容、总比表面积和微孔平均孔径综合影响，其中总微孔孔容和总比表面积增加对煤吸附CO_2起促进作用，微孔平均孔径的增大则起抑制作用。4种煤样<2 nm的孔隙孔容占比达89%以上，并贡献了99%以上的比表面积，显著影响煤的高压CO_2吸附能力。高压CO_2吸附会改变孔隙结构，增强孔隙连通性，导致吸附曲线呈S形特征。
关键词：安全工程;;D-A模型;;煤阶;;CO_2地质封存;;等温吸附;;孔隙结构
基金资助：国家自然科学基金项目(51704147);; 辽宁省教育厅科学研究项目(LJYL005)
