脉冲超声对煤的孔隙结构及瓦斯解吸特性影响的实验研究

为探究脉冲超声对煤体孔隙结构及瓦斯解吸特性的影响，利用全自动压汞仪和自主研发的脉冲超声激励煤吸附解吸瓦斯实验系统，分析不同脉冲次数超声激励前后煤体孔容、比表面积及瓦斯解吸量变化，研究脉冲超声激励对煤体孔隙结构特征及瓦斯解吸的影响。实验结果表明：随着脉冲超声次数增加，中大孔孔隙连通程度明显增大，微小孔孔隙连通程度无显著变化，仍以半封闭孔和封闭孔为主；各孔径段孔容和比表面积均有所增加，其中中大孔孔容与微小孔比表面积增加最为显著；脉冲超声激励后的煤体具有明显分形特征，且分形维数随脉冲次数的增加呈下降趋势；脉冲次数增加，煤体瓦斯解吸量增多，解吸速率加快，且最大解吸量、最大解吸速率与脉冲次数均呈线性正相关关系。实验表明脉冲超声使煤体原生孔隙得到有效改善，孔隙之间相互连通，促进了瓦斯解吸。