حقن ثاني أكسيد الكربون في طبقات الفحم العميقة لتعزيز استخراج غاز الفحم يجمع بين فوائد بيئية واقتصادية ولديه آفاق تنموية واسعة. لدراسة تغير هيكلية الفحم بعد حقن ثاني أكسيد الكربون في أنواع مختلفة من الفحم، تم اختيار 5 عينات بمعدلات انعكاس الأرثوكزمات القصوى (R_{o، max}) مختلفة، وأُجريت تجارب حقن ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجية تحت ظروف ضغط ودرجة حرارة تحاكي عمق 1500 متر لفترة مديدة، وتم قياس تغيرات بنية المسام للفحم قبل وبعد الحقن باستخدام طريقة امتصاص النيتروجين منخفضة الحرارة وطريقة ضغط الزئبق، كما تم استخدام نظرية الكسور لمقارنة التغيرات كمياً. أظهرت نتائج امتصاص النيتروجين أن حجم المسام للفحم بعد تأثير ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجية والماء يتناقص ثم يزداد مع زيادة درجة الفحم، مع نقطة انعطاف عند الفحم الكوك، وكان أكبر معدل زيادة في حجم المسام في مرحلة المسام الدقيقة (قطر المسام بين 0~2 نانومتر). كان تغير حجم المسام من نتائج ضغط الزئبق أكثر تعقيداً، حيث زاد مقدار التغير بوضوح في المسام الانتقالية (قطر المسام بين >2~50 نانومتر) والشقوق (قطر المسام أكبر من 1000 نانومتر)، وذلك بسبب تفاعل ثاني أكسيد الكربون والماء فوق الحرجية الذي زاد من المسام غير المتصلة بشكل فعال في الفحم، معززاً التوصيل المحلي للعينات، وفي بعض العينات انخفض الحجم الكلي للمسام بعد التفاعل، مما قد يرتبط بحشو المسام بواسطة المواد المعدنية المتساقطة. أظهرت نتائج تحليل الكسور لمعاملات المسام قبل وبعد التفاعل أن تغير هيكلية المسام يعتمد على خصائص الفحم، حيث أن الفحم المنخفض والعالي الدرجة تظهر تغيرات أكبر في حجم المسام بعد التفاعل، وكلما زاد محتوى المعادن زادت درجة التغير. تسهم هذه الدراسة في فهم أعمق لتأثير حقن ثاني أكسيد الكربون في طبقات الفحم العميقة على إعادة تشكيل بنية المسام، ويمكن أن توفر مرجعاً لاختيار مواقع مشاريع الحجز الجيولوجي لثاني أكسيد الكربون وتعزيز تطوير غاز الفحم (CO₂-ECBM).

ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجية;CO₂-ECBM;درجة الفحم;تغير المسام;الكسور