煤层注水对原煤孔隙及甲烷吸脱附性能的影响

煤层注水对防突具有显著效果,而煤层孔隙特性是影响瓦斯吸脱附及渗流的重要因素,为了从孔隙角度揭示不同注水压力对原煤体甲烷吸脱附性能的影响。选取首山矿己15-12070工作面进行煤层注水现场实验,使用氮吸附法得出各煤样孔隙特性并用分形理论计算孔隙粗糙度,使用静态容量法测出各煤样吸脱附参数。结果表明:注水后各孔径段孔隙量均有所增加,注水压力与比表面积、孔容及分形维数呈线性正相关关系;孔隙特征参数与甲烷吸脱附性能呈线性正相关关系;各煤样均出现甲烷吸脱附迟滞现象,且注水压力越高,甲烷吸附能力越强,脱附迟滞程度越大。煤层注水压力越大,煤的孔裂隙数量会增多且粗糙度增大,煤体倾向于保留更多的瓦斯。     

泡沫铜内石蜡凝固的孔隙尺度实验研究

对泡沫铜内石蜡凝固相变进行孔隙尺度实验研究。采用高分辨率相机与红外热像仪对凝固过程相场与温度场进行可视化,并通过热电偶测量石蜡与泡沫铜骨架局部温度以获得相变过程热响应及热非平衡特性。揭示了泡沫铜孔隙内凝固相变中包括固液相界面移动、液态石蜡流动及石蜡体积收缩等多个物理过程。研究表明:在多物理过程交互影响下,泡沫铜可高效扩展凝固相界面、提升样品热响应速率,采用孔隙率为0.974的泡沫铜可将石蜡凝固相变速率提升至2.8倍;泡沫铜能有效避免石蜡凝固过程由体积收缩引起的裂缝问题,消除由其引起的热阻;石蜡与泡沫铜骨架间存在局部热非平衡性,且在相变阶段尤为明显。     

污泥-锯末混合ZnCl2活化制备活性炭

以城市污水厂二沉池污泥为主要原料、固体ZnCl2为活化剂,添加一定量锯末,在高温管式炉中采用化学活化法制备污泥活性炭,通过单因素实验考察了锯末添加率、盐料比、活化温度、活化时间对污泥活性炭吸附性能的影响. 结果表明,锯末添加量为20%、盐料质量比为2.0、活化温度为550℃、活化时间为15 min时,所得活性炭碘吸附性能最优,达679.25 mg/g;污泥活性炭具有发达的孔结构,其比表面积达609.68 m2/g,总孔容为0.51 cm3/g,平均孔径为3.51 nm.     

细粒磁铁精矿球团孔隙结构的优化研究

针对-10 μm粒级含量32.63%、比表面积2 980 cm²/g的细粒磁铁精矿,通过有机粘结剂取代部分膨润土优化细粒磁铁精矿球团的孔隙结构,从而改善了生球及成品球质量。相比单独添加1.75%的膨润土球团,配加0.05%的有机粘结剂使膨润土用量降低至0.8%,由于有机粘结剂使小颗粒团聚成较大的颗粒,使得生球的孔隙率从16.68%提高到23.15%,球团爆裂温度从370 ℃提高到500 ℃;且预热过程球团的氧化率从67.48%提高到79.08%,球团均匀氧化避免了球团焙烧时形成双层结构;同时焙烧球孔隙率从12.33%提高到16.83%,使得球团还原度从56.8%提高到69.7%。有机粘结剂部分取代膨润土成功解决了细粒磁铁精矿球团孔隙率低导致的爆裂温度低、氧化速度慢、还原性能差等问题。     

尾砂胶结充填体试样早期强度与孔结构关联规律研究

本文为研究尾砂胶结充填体试样单轴抗压强度与其孔结构的关联规律,开展了不同类型胶结剂、不同浓度硫酸盐条件下共8组配比试验,并对养护龄期为28d的所有充填体试样进行了单轴抗压强度测试和压汞法孔结构测试(MIP),系统分析了尾砂胶结充填体试样早期强度和孔隙结构的关联规律,研究结果表明:(1)密封恒温养护条件下,不同配比的尾砂胶结充填体试样具有不同的单轴抗压强度、孔隙率和孔径分布;(2)尾砂胶结充填体试样的28d抗压强度与其孔隙率存在一定的线性相关规律,即在总体上表现出孔隙率越高强度越低的趋势;(3)尾砂胶结充填体试样中直径大于0.2μm的多害孔体积与其单轴抗压强度的线性相关性比孔隙率与其单轴抗压强度的线性相关性更为显著,说明试样强度的降低主要与多害孔体积增大有关,得了到尾砂胶结充填体试样充填体试样28d强度与多害孔总体积相关性方程。     

焊接气孔缺陷对A7N01铝合金焊接接头腐蚀疲劳性能的影响

在不同环境湿度条件下制备了不同焊缝气孔率的A7N01铝合金焊接接头,并通过条件腐蚀疲劳强度和断口微观形貌研究气孔缺陷对焊接接头腐蚀疲劳性能的影响。结果表明,当焊接环境的湿度由常湿增至70%时,焊缝的平均气孔率由0.07%增大为0.16%,接头的条件腐蚀疲劳强度由110 MPa降为100 MPa,焊接气孔缺陷对A7N01铝合金焊接接头的腐蚀疲劳性能有明显影响。焊缝中的气孔会造成严重的缺口效应,引起应力集中,导致裂纹在气孔处优先萌生,并在应力和腐蚀介质的共同作用下形成沿晶与脆性疲劳条带的混合断裂形貌。     

柴达木盆地英西地区S3-1井渐新统下干柴沟组储集空间类型

近年来,柴达木盆地英西地区渐新统下干柴沟组的油气勘探取得了重大发现,但其主要储集空间类型一直是争论的焦点。基于对S3-1井的岩芯观察和系统的微观岩石学、结构学特征研究,总结出其主要储集空间类型为白云石晶间孔,而非溶蚀孔。其主要证据包括:①高沉积速率的暗色层段难以发生暴露溶蚀;②白云石为岩石最重要的矿物组分之一;③场发射扫描电镜下可见棱角状晶间孔广泛发育;④岩芯上观察到的孔洞系统在偏光显微镜下可见其均发育于裂缝之中,为盐类矿物结晶所致,非溶蚀而成;⑤“特低孔-特低渗”的物性特征;⑥较高的排驱压力、较小的连通孔喉半径以及极低的退汞效率;⑦荧光显微镜下表现为整体发光特征。这些发育极广的基质孔隙储油是英西地区亿吨级油田高产稳产的主控因素之一,研究结果对下一步勘探部署具有重要的指导意义。     

鄂尔多斯盆地姬塬油田东部长82油层组储层酸敏特征及主控因素

基于X-射线衍射、扫描电镜、薄片鉴定以及酸敏实验等测试分析手段,对鄂尔多斯盆地姬塬油田东部长8₂油层组储层酸敏性进行分析。结果表明:储层黏土质和钙质胶结严重,非均质性强,主要的酸敏矿物为绿泥石和方解石/铁方解石,储层酸敏性主要以改善型—弱酸敏型为主;酸敏实验中,部分原始大孔隙样品出现减孔现象,主要是部分绿泥石包膜及针叶状晶体溶蚀、崩落所致,实验中Fe(OH)₃沉淀及凝胶体在短时间内对储层酸敏性影响有限,方解石/铁方解石的溶解能有效补偿Fe(OH)₃沉淀及凝胶体对储层的影响;在碳酸盐胶结物富集区,CaF₂沉淀是储层物性变差的直接因素,总体呈现出盐酸对储层的改善程度要好于土酸;酸敏矿物较发育于水下分支河道微相,并呈现出近物源区绿泥石胶结物含量较高、远物源区方解石/铁方解石胶结物含量较高的分布特征;酸敏矿物的含量、类型、分布受沉积物源、沉积微相以及成岩作用等控制,特别是有机质热解-脱羧作用在成岩过程中与溶蚀作用、交代作用相伴生,对酸敏矿物的形成、类型及赋存状态具有重要影响。     

泡沫掺量对发泡碱激发矿渣聚合物性能和孔隙特征的影响

以水玻璃激发矿渣为胶凝材料,采用压缩空气发泡方式制备了泡沫矿渣聚合物材料,通过Image-Pro plus(IPP)表征了不同泡沫掺量下泡沫矿渣聚合物的孔隙结构特征,并研究了泡沫掺量对泡沫矿渣矿物聚合物干密度、抗压强度和导热系数的影响.结果表明:当泡沫掺量为4.45%~10.70%(质量分数)时,随泡沫掺量增加,泡沫矿渣聚合物的孔隙率增加、平均孔径及孔圆度值增大,泡沫矿渣聚合物相应的干密度、抗压强度和导热系数均呈负指数关系降低且相关性强;当泡沫掺量为4.45%~12.00%(质量分数)时,所制备碱激发矿渣聚合物泡沫材料的干密度389~1325 kg/m3、抗压强度1.12~17.81 MPa、导热系数0.0813~0.2211 W/(m·K),其综合性能优于通用水泥泡沫混凝土制品.     

凝胶注模制备多孔陶瓷的研究进展

凝胶注模是将传统的陶瓷粉体成型与有机物原位聚合相结合的一种新型成型工艺,为制备高性能、复杂结构的多孔陶瓷提供了一条新途径.在阐述凝胶注模工艺原理的基础上,综述了凝胶注模结合不同成孔方法制备多孔陶瓷的成孔机制以及最新研究进展,并展望了凝胶注模制备多孔陶瓷的发展趋势.