温度影响煤表面自由能的实验研究_中国煤炭行业知识服务平台

温度影响煤表面自由能的实验研究

作者

张国华王丽娟鞠超孙成坤万夫兵
单位

黑龙江科技大学矿业工程学院黑龙江龙煤矿业控股集团有限责任公司河南永煤集团股份有限公司顺和煤矿
摘要

在煤的表面自由能和毛细管效应双重作用下,外液与煤接触后会发生吸附、铺展、毛细浸润以至形成水锁,从而延缓含瓦斯煤体的瓦斯解吸释放速度。利用XG-CAM动态接触角测量系统,采用Fowkes法及相应的理论模型,实验研究温度对煤的表面自由能的影响。结果表明:煤的表面自由能与温度之间除了正相关或负相关关系,还存在一个温度分界点。在温度分界点之前呈正相关,之后则呈负相关,二者之间可用二次函数来表征。煤的表面自由能是一个相对值,与渗透剂溶液即探测液、环境温度均有关系。对于相同的煤,相同温度、不同渗透剂溶液所测得的煤表面自由能不同,不同温度、同一渗透剂溶液所测得的煤表面自由能也不相同。利用水锁防止瓦斯超限技术,从水锁快速形成的角度,优选渗透剂及配置相应的溶液浓度时,应充分考虑温度的影响。
关键词

瓦斯超限水锁表面自由能温度
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(51574116)；
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