STUDY OF EVOLUTION CHARACTERISTICS OF PORE STRUCTURE DURING FLAME COAL PYROLYSIS
长焰煤热解过程中孔隙结构演化特征研究

随着煤热解温度的升高，煤孔隙结构和数量发生剧烈变化。为研究其变化规律，以长焰煤为研究对象，应用压汞法分别对300 ℃～600 ℃常规热解和600 ℃高温蒸气热解固体产物的孔隙结构参数进行测定和分析，计算不同热解温度下的孔隙分形维数，详细比较2种不同的热解方式下固体产物的孔隙特性。研究结果表明：(1) 常规热解条件下，总孔隙体积和孔隙率随温度的演化表现为：黑岱沟煤先减小后增大，温度高于500 ℃后增长的速率较大，而子长煤先增大后减小再增大，增长速率最大的区段是300 ℃～400 ℃；比表面积随温度的演化表现为：黑岱沟煤一直增加，而子长煤持续减小。(2) 常规热解条件下，长焰煤孔隙体积分布以中孔和大孔为主，温度超过300 ℃时，大孔占绝大多数；而比表面积的分布以微孔和过渡孔为主。(3) 高温蒸气热解条件下，长焰煤热解固态产物的孔隙体积分布以中孔和大孔为主，大孔占主导地位，子长煤表现更为明显，大孔比例达99.91%；孔隙比表面积分布表现为：黑岱沟煤以微孔和过渡孔为主，而子长煤以大孔为主。(4) 高温蒸气热解固体产物表现出更为优良的渗透性能，与注入惰性气体相比，注入高温蒸气是煤层原位热解工艺实施的最佳方法。在煤层原位热解工艺实施过程中，该研究可为煤体孔隙结构随温度变化问题提供科学依据和理论指导。