煤炭学报

作者：李怀展, 唐超, 郭广礼, 陈福, 查剑锋, 曹景春, 李锐恒,

关键词：超临界二氧化碳, 煤炭地下气化, 烧变长焰煤, 力学性质,

煤炭地下气化耦合二氧化碳封存为煤炭行业实现“碳达峰”“碳中和”目标提供了新的途径。然而超临界二氧化碳封存扰动下烧变煤体力学性质损伤可能引起隔离煤柱失稳，易诱发二氧化碳泄露风险甚至造成工程失败。针对目前缺乏超临界二氧化碳对烧变煤力学性质影响的研究，以长焰煤为研究对象，利用自制的超临界二氧化碳饱和增压装置，开展了烧变长焰煤的超临界二氧化碳浸泡力学试验。研究结果表明：① 随着温度的升高和超临界二氧化碳浸泡时间增加，烧变煤样的单轴抗压强度减小，温度对烧变煤样单轴抗压强度影响更大；② 超临界二氧化碳浸泡时间与温度使烧变煤样弹性模量降低，两者与弹性模量总体呈负相关关系，烧变煤样弹性模量对温度影响更为敏感；③ 烧变煤样抗拉强度随着温度以及超临界CO2浸泡时间的增加而减弱，温度作用下烧变煤样抗拉强度变化更为剧烈。结合力学试验数据，建立了温度、浸泡时间和烧变煤样抗压强度、弹性模量、抗拉强度的关系函数，并利用XRD(X-RayDiffraction)与SEM(Scanning Electron Microscope)揭示了超临界二氧化碳浸泡作用下烧变长焰煤弱化机理。

来源：2025年第8期

《煤炭学报》期刊编辑部

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