煤结构中氢键的类型与反应性

为了考察煤结构中氢键的类型与反应性的关系,使用傅立叶红外光谱对平朔和神东两种煤岩显微组分中氢键的类型、数量进行了研究,讨论了煤中氢键的类型、数量与反应性的关系.     

煤结构中氢键的类型与反应性

为了考察煤结构中氢键的类型与反应性的关系,使用傅立叶红外光谱对平朔和神东两种煤岩显微组分中氢键的类型、数量进行了研究,讨论了煤中氢键的类型、数量与反应性的关系.     

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。     

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.     

基于综合评价法的煤显微组分与比表面积影响

为了考察煤的显微组分与比表面积之间的关系,采用理论分析、实验室实验及数据分析的方法,获得了煤的显微构成及比表面积值,利用综合评价的方法揭示出两者之间的关系.研究结果表明,对煤比表面积起主要作用的是基质镜质体、半丝质体、粗粒体和微粒体,其中基质镜质体以大孔为主,与煤比表面积呈负相关关系,半丝质体和粗粒体褐煤时以大孔为主,气煤时以微孔为主,微粒体以微孔为主,与煤比表面积呈正相关关系;综合评价法适合研究煤的显微组分与比表面积的关系,为测量煤比表面积节约了大量的时间及成本,对进行矿山开采及煤炭研究具有重要意义.     

煤与瓦斯突出损伤动力演化机理

煤与瓦斯突出中力学性质表现得相当复杂.目前研究很少考虑瓦斯压力梯度对煤的流变破坏作用.本文中基于对煤岩力学性质新的认识,从煤岩损伤破坏的角度出发,综合考虑煤岩的物理力学性质,包括流变性质、地应力和瓦斯压力等因素.根据煤的力学试验结果所表现的非线性弹性性质,在分析瓦斯压力、地应力分别在突出过程中所起的作用基础上,将煤与瓦斯突出具有强烈时间效应的动态力学过程分为准备、发动、发展和终止4个阶段.对瓦斯压力、地应力和重力作用下煤的加速损伤演化所引起的煤与瓦斯突出进行了发生机理的阐述,从而得出煤壁内部瓦斯压力梯度是突出的主要动力源,地应力只是对突出起到辅助作用.对煤岩灾变的延期性、孔洞形状、声发射特征、相对瓦斯涌出量大大超过煤层瓦斯含量、突出煤的分选性、突出的终止过程等现象作新的解释和定性分析.     

论神府2~(-2)煤层煤岩组成与煤炭自燃的关系

本文研究了陕北神府矿区大柳塔井田2~(-2)煤层中煤样的显微组成,岩石类型及煤的300℃前氧化放热与燃点的关系。实验中发现,丝质组以及丝炭氧化放热量最大而燃点最低,镜质组以及镜煤氧化放热量最小,而燃点最高。随着各煤岩类型中丝质组含量的增高,其氧化放热量增加,燃点降低。因此丝质组及丝炭是最易自燃的显微组分和煤岩类型,并对其易自燃的原因进行了探讨。     

神府东胜矿区煤层的煤岩特征及煤化程度研究

通过对神府东胜矿区煤层的物理性质、煤岩组成及煤化程度的分析,阐述了该区煤的煤岩特征及煤化程度的变化规律,同时研究表明了矿区煤类为长焰煤和不粘煤.     

南华北地区太原组煤中稳定组显微组分的研究

对南华北地区晚石炭世太原组煤中稳定组分作了详细的镜下鉴定和定量测试,发现太原组煤中稳定组分齐全,特征明显,不但含有相当数量的藻类体、沥青质体和渗出沥青体,面且还鉴定出一种新的稳定组分(未定名)。研究结果表明,沥青质体具双重来源;渗出沥青体和荧光质体属次生显微组分,是煤生烃排烃的煤岩学标志,并可能代表了初次运移出的重质和轻质烃类组分。富氢的稳定组显微组分虽然含量不多,但有迹象表明,它们对较强还原型腐殖煤的生烃排烃做出了应有的贡献。     

煤岩强度及变形特征的微细观损伤机理

利用MTS815.03电液伺服岩石力学试验系统和S250Mk3扫描电镜对三种煤岩性能及形貌进行分析观察,采用损伤力学分析方法对煤岩强度和变形特征的微细观机理进行了研究.结果表明,煤岩微细观损伤变量对其宏观力学参数影响很大,同为石炭二叠系兖州煤田的鲍店矿3煤和许厂矿3煤的原生损伤变量分别比新河矿3煤减少68·5%和50·6%,其单轴抗压强度分别增加224·8%和109·9%,弹性模量分别增加147·3%和66·9%.同时,随损伤变量减小,煤的单轴压缩破坏逐渐由塑性向脆性转变.煤岩宏观力学性质与其微细观损伤密切相关.