淮北煤田任楼煤矿煤的不同显微组分热解特征

为了给任楼煤矿煤的分级利用提供理论指导,在显微组分分离的基础上,进行了各显微组分热解实验。结果表明:随着热解温度的升高,3种显微组分在400～570℃均出现明显的失重现象,壳质组在400℃左右开始热解,失重速率峰温约为450℃,失重率大;镜质组和惰质组在420℃开始热解,失重峰温约为475℃。壳质组在整个热解过程中失重率为39%,平均最大热解速率为0.95 mg/(g·min);镜质组失重率为32.5%,平均最大热解速率为0.53 mg/(g·min);惰质组失重率为29.5%,平均最大热解速率为0.49 mg/(g·min)。     

焉耆盆地烃源岩有机显微组分及生烃机理研究

目的研究焉耆盆地煤系烃源岩有机显微组分组成特点及其生烃机理。方法运用有机岩石学研究方法,分析盆地侏罗系烃源岩显微组分及其与生烃潜力的关系,探讨烃源岩显微组分中主要生烃贡献者。结果盆地煤岩中显微组分表现出富镜质组-惰性组、贫壳质组 腐泥组的特点;泥岩的显微组成表现出贫惰性组、富镜质组-壳质组 腐泥组的特点,富氢的显微组分是成烃的物质基础。结论盆地的主要生烃组分为基质镜质体B、角质体、小孢子体和矿物沥青基质。     

不同还原程度煤显微组分堆垛结构表征

采用X射线衍射法(XRD)对变质程度、煤岩组分相近但还原程度不同的平朔煤(较强还原性)、神东煤(较弱还原性)的镜质组和惰质组的堆垛结构特征进行表征,试图揭示还原程度对煤中不同显微组分堆垛结构的影响.结果表明,平朔惰质组与平朔镜质组相比较,前者的芳香微晶结构单元较大,芳香层片在空间的排列更规则,芳香度较大,即支链微晶含量较少;神东惰质组芳香微晶的尺寸和规整度均优于神东镜质组,但两者的芳香度却非常相近;平朔镜质组与神东镜质组的微晶结构参数基本接近;神东惰质组与平朔惰质组的差异主要表现为前者具有较少的芳香层数和较低的芳香度.高度无序组分即无定形碳的含量:平朔镜质组明显大于其惰质组,神东镜质组略大于其惰质组,神东镜质组略高于平朔镜质组,但神东惰质组明显高于平朔惰质组.较弱还原性神东煤的惰质组表现出具有相对较低的芳香度及较多的无定形碳,说明其含有较多的活性成分,神东惰质组的这种特性可能与其含有较多的半丝质体有关.     

平顶山煤矿煤的物质组成特征研究

采用刻槽法在平顶山煤矿采取煤样,对所取煤样利用全自动煤岩系统进行煤显微组分含量测定以及采用手持XRF元素分析仪进行煤中元素含量测试。综合两项实验数据进行数理统计分析,测定结果表明平顶山煤矿煤中镜质组含量约72.97%、半镜质组含量约4.58%、壳质组含量约3.56%、惰质组含量约13.62%。可推断平顶山煤的物质组成特征有利于生成气态烃。煤中所含元素中Fe、S两种元素较为突出,Fe元素平均含量约为1977ppm,S元素平均含量约为4828ppm,两者在煤中可能以具体的矿物形式存在(如黄铁矿等),有助于提高煤生烃过程的转化率。     

煤显微组分表面含氧官能团的XPS分析

氧原子作为煤中最丰富的杂原子,C-O官能团的形态对煤的性质有重要影响。为了研究煤岩显微组分的含氧官能团,对手选高纯度镜质组和惰质组进行了XPS分析和化学计算。结果表明,煤岩组分的元素组成以C、O为主,含少量的N和无机矿物元素。其中的氧主要以-OH、-O-、COO-和SiO_2形式存在。C-C、C-H、C-O单键和COO-是碳的主要存在形式。镜质组中的脂肪族侧链和-OH基团较多;惰质组中-O-的原子浓度明显高于镜质组,而COO-略多于镜质组。镜质组表面总极性含氧官能团数量更多。研究结果有助于全面认识煤的结构和性质。     

韩城矿区煤岩显微组分测井预测

精准地计算煤岩显微组分是查明煤岩特征的关键。以韩城矿区主力煤层为研究对象,利用煤岩显微组分分析化验和测井资料,采用交会图相关性分析手段,筛选了镜质组和惰质组含量的敏感性测井参数。利用所优选的声波时差、补偿密度、相对自然伽马及电阻率4个敏感性测井参数,构建了镜质组含量、惰质组含量神经网络预测模型,进而利用计算的煤岩显微组分编绘了研究区5~#煤层显微组分平面分布图。研究结果表明,补偿密度与镜质组含量正相关,而声波时差、补偿中子、相对伽马、电阻率测井值与镜质组含量负相关,声波时差和补偿密度相关较好,相对伽马和电阻率次之,补偿中子较弱;惰质组与测井参数的相关性与镜质组相反。5~#煤镜质组含量呈现南北高,中部低;惰质组含量呈现东北高、西南低;矿物成分高值区主要位于东北部地区,西南部则相对较低。     

神东矿区煤的煤岩组分特征

应用煤岩学方法研究了神东矿区3个矿的煤岩组分特征,尤其过渡组分(半镜质组、半丝质体和粗粒体-1)特征.结果表明,煤中过渡组分与镜质组的平均含量相当,二者之和约占总量的90%;各过渡组分平均最大反射率均小于1.50%.惰质组含量与镜质组含量具有相互消长的趋势.     

开滦煤煤岩分离及岩相分析的试验研究

对开滦集团下属煤矿的东欢坨矿业公司、崔家寨矿业公司、荆各庄矿业公司及林南仓矿业公司共4种煤样进行了煤岩分离实验,通过岩相分析,测定其分离效果.结果表明镜质组含有含量丰富且含有较多的大块结构,而惰质组多嵌生与镜质组中,且壳质组及矿物质含量较高,故镜质组分离效果较好,而惰质组分离效果不理想.     

煤岩显微组分热解过程中硫化氢的逸出特性

在TG-151热天平上,利用在线质谱仪考察了兖州煤及其显微组分热解过程中硫化氢的逸出特征,并用一阶动力学方程对硫化氢的选出动力学特性进行了分析.结果表明:镜质组在480℃左右有较强的H2S选出峰,而惰质组在587℃有较强的H2S逸出峰,原煤在473℃和600℃左右出现较强的选出峰,强度介于前两者之间;镜质组中脂肪族含硫化合物含量较高而惰质组中黄铁矿硫含量较高.选出动力学计算结果表明,镜质组和惰质组热解过程中硫化氢逸出的表观活化能为100 kJ·mol-1和344 kJ·mol-1,原煤两个硫化氢选出峰的逸出表现活化能分别为113 kJ·mol-1和255 kJ·mol-1.兖州煤热解过程中硫化氢不同的逸出强度和分布反映了镜质组和惰质组中硫存在形态和含量的差异,从而导致镜质组和惰质组在热解过程中硫化氢的不同逸出特征.     

开滦煤煤岩分离及岩相分析的试验研究

对开滦集团下属煤矿的东欢坨矿业公司、崔家寨矿业公司、荆各庄矿业公司及林南仓矿业公司共4种煤样进行了煤岩分离实验,通过岩相分析,测定其分离效果。结果表明镜质组含有含量丰富且含有较多的大块结构,而惰质组多嵌生与镜质组中,且壳质组及矿物质含量较高,故镜质组分离效果较好,而惰质组分离效果不理想。     

显微组分热解硫迁移的X射线光电子能谱研究

用手选富集与离心分离相结合的方法,从两种全硫含量相近、变质程度相近的新西兰煤和灵石煤中分离出高纯度镜质组和惰质组.在高纯Ar气氛下,分别制备了300,500,700,1 000℃下的显微焦.用傅里叶转换红外光谱(FTIR)研究了两种镜质组和惰质组中的脂肪氢随温度的变化规律,用X射线光电子能谱(XPS)研究了煤岩显微组分在室温至1 000℃热解过程中有机硫的变迁规律.结果表明,镜质组中的有机硫化物硫含量高于惰质组的,在镜质组和惰质组热解焦中,噻吩硫都占主要部分.在相同温度下,镜质组的脱硫率高于惰质组的.在温度较低时,镜质组的脱硫率相似,但当温度高于700℃时,热稳定性较差的镜质组显示出更高的脱硫效果.     

内蒙古东北拉布达林盆地上库力组烃源岩生烃潜力分析

 应用有机岩石学、热解分析等地球化学分析技术,对拉布达林盆地下白垩统上库力组一段烃源岩进行干酪根元素分析、岩石热解分析和高温高压热模拟实验。探讨了拉布达林盆地下白垩统上库力组一段烃源岩的显微组分、有机质丰度、类型和成熟度等特征,分析了其生烃潜力和生烃属性。将上库力组一段烃源岩显微组分划分为壳质组、镜质组和惰质组3种类型,其中,壳质组中来源于水生生物的腐殖无定形体含量很高（94%～97%）,有利于生油;有机质丰度较高,达到中到好的级别;烃源岩有机质类型较好,主要为II1型和II2型;有机质热演化程度较低,主要处于生油的低成熟阶段。结果表明,拉布达林盆地上库力组一段烃源岩具备较好的生油潜力,具有很好的油气勘探前景。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组烃源岩有机岩石学特征及其赋存状态

综合运用岩心观察、薄片鉴定、地球化学参数分析等方法,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷吉32井二叠系芦草沟组烃源岩开展了有机岩石学精细研究。结果表明:综合反射光、透射光特征,烃源岩有机质赋存形式划分为有形态有机质、无形态有机质和次生有机质,有机显微组分划分为5组12组分,以腐泥组无结构藻类体和沥青质体为主,次生组含量普遍较高,镜质组和惰质组含量较低,壳质组含量极少;依据有机质组分荧光性、含量、形态等特征,有机显微组分在岩石矿物中具有5种赋存状态,有机显微组分类型及含量具有显著的非均质性,与所赋存的岩石岩性组分、结构、构造具有明显的对应关系;腐泥组无结构藻类体和无定形体等富氢有机组分与有机碳含量和生烃潜力呈正相关关系,为该区主要的生烃有机组分。     

高压辊磨超细粉碎对钒钛磁铁矿分选的影响

采用常规颚式破碎和高压辊磨2种不同粉碎方式,进行钒钛磁铁矿的分选试验,探究2种破碎方式对钒钛磁铁矿分选的影响,并结合粒度分析、单体解离度测试及比磁化系数分析,进一步研究高压辊磨机在钒钛磁铁矿选别中的作用机理。研究结果表明:高压辊磨机粉碎产品的粒度较小,可直接通过弱磁选将钛磁铁矿和钛铁矿分离开,进行"铁钛平行分选";与颚式破碎机破碎产品相比,辊压产品经过一段磨矿过程就能通过相同的分选条件获得质量合格的钛磁铁矿精矿,并使钛铁矿精矿TiO2的作业回收率提高2.66%;2种破碎产品在球磨过程中的单体解离度存在差异,辊压产品中的含铁矿物能够优先实现单体解离,有利于钛磁铁矿的分选;"铁钛平行分选"能够简化磨矿过程,减少微细粒钛铁矿的生成量,提高钛铁矿强磁选的回收率,有利于钛铁矿的窄级别浮选。     

M盆地烃源岩有机显微组分特征与生烃潜力初探

Ｍ盆地烃源岩主要分布于下白垩统ＡｂｕＧａｂｒａ组,为一套半深湖－深湖的沉积建造,主要生油岩为深灰色、灰黑色泥页岩．其中的原油具有高蜡、低硫和低气油比的特征．通过对烃源岩地球化学特征和烃源岩有机显微组分特征研究证实,该套烃源岩主要生油组分为陆源有机质经细菌降解形成的腐殖无定形,其次为壳质组;生油能力较弱的镜质组和惰质组含量较低．对主要烃源岩模拟生烃特征进行了研究,结果表明：这种有机质油气转换系数较大,并具有“两期生油”的特征,第一个生油高峰对应的模拟温度为３４５℃,第二个生油高峰为４２５℃,产生的油气具有生油量大、生气量小的特点．     

开滦煤显微组分结构特征与吸附CO的关系

为了研究开滦煤中显微组分(惰质组和镜质组)的微观结构和分子特征,利用离心分离技术,得到纯度较高的富镜质组和富惰质组煤样,并对其进行煤质分析、煤岩分析、孔径分布以及红外光谱分析,得出开滦煤中惰质组含量较高,孔隙结构发育,主要以过渡孔和微孔为主,占煤的总孔隙体积数的90%以上,对煤样吸附CO起主导作用;同时氧含量较高,其中含氧官能团羟基(—OH),尤其是酚羟基对煤吸附CO有较大影响,成功的解释了开滦煤层发生CO体积分数长期超标但未曾自燃的现象,     

加重质流化特性及其流化床分选效果

为提高空气重介质流化床的分选效果,以磁铁矿粉为加重质,分析其粒度组成及流化特性,并利用不同密度级的示重块代替煤,在不同气速下进行流化床分选实验。结果表明,加重质D的粒度组成基本呈正态分布;该加重质在流化数为1．14～1．43时,可形成较稳定的床层,流化效果较好;以加重质D为分选介质,当气速为6．60cm／s时,流化床的分选效果最佳。该研究为进一步确定流化床的分选范围提供了依据。     

沁水盆地石炭-二叠煤系地层烃源岩特征及生烃有利区评价

对山西沁水盆地石炭－二叠煤系地层烃源岩的有机地化资料进行分析总结。结果表明,山西组和太原组煤岩样品显微组分以镜质组为主,其次为惰质组,稳定组分（壳质组＋腐泥组）的质量分数一般低于11.2％;干酪根 H／C 原子比主要集中在0.20～0.85,O／C 原子比主要集中在0.02～0.10,属高演化Ⅲ型有机质;煤岩碳同位素普遍偏重,为－23‰～－25.6‰;沥青“A”中,饱和烃的质量分数大多数＜25％,芳烃为11％～58％,饱／芳比值一般为＜0.4。煤系泥岩显微组分以镜质组为主,其次是惰质组,壳质组较低;H／C 原子比主要在0.25～0.75,O／C 原子比主要在0.03～0.20,属高演化Ⅲ型有机质,小部分属于Ⅱ2型有机质;碳同位素偏重,为－23.5‰～－25.9‰,饱和烃质量分数＜25％,大部分＜20％。太原组灰岩以Ⅱ2型干酪根为主,碳同位素轻于山西组及太原组煤岩及泥岩,主要在－26.0‰～－30.0‰。制定了适合沁水盆地煤系地层中煤岩和泥岩的生烃潜力评价标准,对烃源岩有利生烃区进行评价。综合认为,沁水盆地山西组煤岩总体上是中等－好烃源岩,以盆地两翼为好,中部和南部为中等－差烃源岩;太原组煤岩总体上为中等－好烃源岩,两翼大部分为好烃源岩,沁县－祁县－榆次－榆社一带以及南部地区为差－中等烃源岩;沁水盆地山西组泥岩总体上为中等偏差的烃源岩,只有西部部分地区为好烃源岩,盆地中部地区烃源岩生烃潜力比两翼差;太原组泥岩总体上为中等偏差的烃源岩,西部局部地区为好烃源岩,盆地边缘比盆地中央的生烃潜力稍大一些。     

华南晚二叠世"树皮体"显微傅里叶红外光谱(Micro-FTIR)特征及意义

在高纯度煤岩显微组分分离富集的基础上,应用透射式显微傅里叶红外光谱技术(Micro-FTIR),对华南晚二叠世煤中中国特有的显微组分--树皮体--的化学结构进行了测定,并与新疆吐哈盆地侏罗纪煤中的镜质体、丝质体和孢子体进行对比.结果表明:树皮体与孢子体的红外光谱特征较为相近,主要由长链脂族结构组成,芳香结构和含氧基团相对较少.此特点与镜质体和丝质体主要由芳香结构组成、脂肪族结构(尤其是长链脂肪烃)含量相对较少(或很少)明显不同.上述结构特征决定了树皮体与孢子体类似,是一种油气生成潜力较大的显微组分.此特点对在华南地区寻找与富含树皮体煤系地层有关的油气资源具有重要的意义.     

沁东北15号煤显微组分对微裂隙的控制作用

煤层显微组分与微裂隙二元关系研究对煤层气开采具有潜在价值.通过对沁东北太原组15号煤宏观、电镜、物性等方面资料进行综合分析,对煤储层显微组分和微裂隙之间二元机理进行阐述,结果表明,基质有机显微组分可以产生张性裂隙和压性裂隙,而镜质组中的张性裂隙对煤层气扩散作用较大,惰质组中内生裂隙不太发育.该区渗透率呈现低渗——特低渗的原因主要是割理被脉状方解石填充以及粘土矿物的充填.