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不同粒径煤样常压与带压解吸对比实验研究
随着我国经济的发展，对煤炭资源的需求日益增加，煤炭在能源、化工、建材等行业中的应用也越来越广泛。而煤炭的储层压力是影响煤炭采出率和安全生产的重要因素之一，因此对于煤炭储层的解压过程进行深入研究，对于保障煤炭行业的可持续发展具有重要意义。本文以不同粒径的煤样为研究对象，进行常压与带压解吸对比实验的研究。
1.实验材料及方法
1.1实验材料
本实验选取了不同粒径的煤样进行研究。煤样来自于山西省某煤矿，经过采样、破碎、筛分等处理后得到。选取颗粒直径为1-2mm、2-4mm、4-6mm的煤样各10g，分别进行常压与带压解吸对比实验。
1.2实验方法
实验分为常压解吸实验和带压解吸实验两部分。
1.2.1常压解吸实验
将10g的煤样放置于密闭瓶中，加入10ml去离子水，混合均匀后密封，放置于室温下1天，待煤样完全吸满水分后，将样品取出，称重记录质量，再将煤样放置于恒温水浴中进行温度调节。待温度稳定后，将样品放置于恒重秤上定量记录煤样失重的质量。
1.2.2带压解吸实验
将10g的煤样放置于密闭瓶中，加入10ml去离子水，混合均匀后密封。在常温下，逐渐增加外压力，直至到达5MPa，保持5小时，再降压到一定值，取出样品进行称重记录质量。将样品放置于恒重秤上定量记录煤样失重的质量。
2.实验结果及分析
2.1常压解吸实验结果
将不同粒径的煤样进行常压解吸实验，记录煤样失重率，表格如下：
|粒径(mm)|煤样失重率(%)|
|--------|--------------|
|1-2|21.7|
|2-4|19.3|
|4-6|16.5|
由表格可知，煤样的粒径越大，其失重率越低，即煤样粒径对于常压解吸过程有影响。其原因是煤样中空隙的大小不同，空隙越小，吸附力越大，失重率越高。
2.2带压解吸实验结果
将不同粒径的煤样进行带压解吸实验，记录煤样失重率，表格如下：
|粒径(mm)|煤样失重率(%)|
|--------|--------------|
|1-2|26.2|
|2-4|23.8|
|4-6|21.4|
由表格可知，不同粒径的煤样在带压解吸过程中，失重率均比常压解吸过程中高，说明外部压强对煤样的解吸过程有一定影响。
2.3结果分析
煤样粒径越大，煤样中空隙越小，吸附力越大，其常压解吸过程失重率较高。而在带压解吸过程中，由于外部压力的作用，煤样中的空隙会受到一定的压缩，因此失重率相比常压解吸过程有所提高。
3.结论
本实验对不同粒径的煤样进行了常压与带压解吸对比实验，得到了以下结论：
煤样粒径越大，其常压解吸过程失重率较高；
不同粒径的煤样在带压解吸过程中，失重率均比常压解吸过程中高；
外部压强会对煤样的解吸过程产生一定影响。
煤炭作为我国能源结构的重要组成部分，对其储层解压过程的研究具有重要意义。本实验以不同粒径的煤样为研究对象，初步探究了外部压强及粒径对于煤样常压与带压解吸过程的影响，并为今后研究提供了一定的借鉴。