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1.
构造煤微晶取向生长机制探讨   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张小兵  王蔚  张玉贵  高飞  郇璇 《煤炭学报》2016,41(3):712-718
构造煤是煤层受地质构造挤压、剪切作用的产物,其晶态结构可能记录了构造作用的痕迹。以煤变形变质为基础,结合X射线衍射(XRD)、核磁共振波谱(NMR)、气相色谱/质谱(GC/MS)等煤结构测试技术,通过对比研究不同类型煤的微晶结构特征和有机质结构演化等,揭示了构造煤微晶取向生长机制:① 形成过程中煤层破坏产生断裂、微裂隙及劈理等,由封闭系转变为开放系,为构造煤微晶生长提供受限空间;② 构造应力、重力及吸附作用等,是构造煤微晶取向生长的驱动力;③ 因受限空间和取向作用约束,构造煤微晶倾向于以平躺片晶的形式生长,煤大分子通过调节分子构象及链段排列等达到稳定状态。本研究成果有助于煤结构演化和构造煤物理-化学成因探讨,并能够丰富煤成烃和煤变质理论。  相似文献   

2.
不同煤体结构类型煤的导电性质研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
为了从测井曲线中正确解译出原生结构煤和构造煤,指导煤矿安全生产和煤层气开发,使用4263B型LCR参数测试仪测试了频率1、10、100 kHz下原生结构煤和构造煤的视电阻率。测试结果表明:构造煤的视电阻率小于原生结构煤的视电阻率;在烟煤阶段煤岩的视电阻率随变质程度增加而增加,而到了无烟煤阶段突然减小;煤的视电阻率与测试频率成反比;煤的导电性具有各向异性特征,煤的不同极化方向视电阻率不同。对原生结构煤和构造煤导电性差异的研究有助于提高测井曲线解译的准确率。  相似文献   

3.
为研究构造煤的化学结构和组成特征,以沁水盆地寺河矿为例,采集井下原生结构煤及构造煤(碎裂煤、碎粒煤、糜棱煤)煤样,对4类煤样进行有机溶剂萃取后,借助核磁共振(NMR)、X射线衍射(XRD)及傅里叶红外光谱(FTIR)等测试技术对煤样的微晶结构参数进行分析测试。结果表明:构造煤在微观化学结构特征、大分子结构排列及主要官能团组成方面与原生结构煤相比,表现出了构造煤的专属性;宏观上揭示了糜棱煤的有序化程度最高,演化程度超前于原生结构煤,并在此过程中,碳氢键脱落,产生甲烷气体,脂肪烃的含量也有所减少,芳核缩聚程度增加;微观角度上揭示了构造煤糜棱煤发育区域容易发生煤与瓦斯突出。  相似文献   

4.
为了研究高阶原生煤和构造煤的孔隙结构与分形特征,采用压汞法、低压N2吸附法和低压CO2吸附法对所选的煤样进行了研究,比较了原生煤与构造煤之间的孔径分布、孔容和比表面积、孔型和连通性以及分形维数差异。结果表明:构造煤以开放型孔为主,并比原生煤具有更好的连通性;原生煤和构造煤二者的Dubinin-Radushkevic(D-R)和微孔比表面积之和都占到了总比表面积的99%以上,从而为瓦斯的吸附提供了更多的空间;构造煤较大的孔容和比表面积造成其高瓦斯含量的特征;构造煤渗流孔孔隙简单,吸附孔孔隙结构复杂性较低,孔隙表面相对光滑,提高了瓦斯在孔隙中的运移能力。  相似文献   

5.
以黔西北青龙煤矿和小屯煤矿的构造煤和原生结构煤为研究对象,利用全自动氮吸附仪分别测得煤样的液氮等温吸解曲线。根据BJH法分别绘制了煤样的孔径分布图,对比了构造煤和原生结构煤孔隙结构对吸解特性的影响。结果表明:构造煤的BET比表面积、孔容均大于原生结构煤,构造煤的孔直径小于原生结构煤;在相同压力条件下,构造煤的解吸量与吸附量之差明显大于原生结构煤;构造煤的解吸量和解吸速度均大于原生结构煤;构造煤和原生结构煤的等温吸附线均具有Ⅱ类等温吸附线的特征;在相对压力约为0.4~0.5时,构造煤与原生结构煤解吸曲线均出现一个较大的拐点;构造煤与原生结构煤吸附与解吸均出现"滞后"现象,且构造煤脱附时很难达到吸附起始点,构造煤比原生结构煤存在更多"墨水瓶"型微孔;构造煤的微孔主要集中在2~3nm左右,原生结构煤的微孔主要集中在4 nm左右;黔西北煤的解吸空间主要集中在大于3~4 nm的微孔孔隙。  相似文献   

6.
本文研究了5对矿井的两种煤样的吸附与放散特性。吸附实验发现构造煤与原生结构煤相比吸附量有所增加,但增加幅度不大,且这种变化的幅度随着变质程度降低而逐渐变大。构造煤煤样的Langmuir吸附常数"a"值均比原生结构煤较大,变化幅度约为1%~4%,而"b"值却没有明显的变化规律。对比原生结构煤与构造煤的煤体表面吸附自由能估算结果得知大部分构造煤样的比表面自由能有所提高,吸附的表面活性增大。瓦斯放散实验发现,构造煤的瓦斯放散初速度变化相对较大,除麒麟矿外,变化幅度在14%~25%之间。这说明构造煤具有更强的放散瓦斯能力。在长期的地质应力作用下,构造煤煤体更加破碎,不仅吸附能力得到了一定的提高,瓦斯能更加顺利的放散。这也是地质构造带具有更大的瓦斯突出危险性的一个原因。  相似文献   

7.
《煤矿安全》2015,(6):26-28
为了研究山阳井田构造煤与原生结构煤的孔隙特征差异,对山阳井田构造煤与原生结构煤样品分别进行压汞、低温液氮吸附、扫描电镜等实验,结果表明与原生结构煤相比,构造煤的孔隙度、孔容、比表面积增大,其中大孔孔容、比表面积减少,中孔、小孔及微孔孔容、比表面积增大;构造作用促使构造煤中的惰质组破裂产生角砾,外形多呈不规则,尖角直棱,角砾之间没有位移或位移量很小,角砾孔多为大孔级孔隙,角砾孔大小以2μm左右居多,且连通性较好,相对有利于煤层气资源勘探开发。  相似文献   

8.
从煤岩、煤化学分析着手,依据煤的挥发分、元素组成中的氢碳含量、镜质体反射率、显微硬度、煤的X射线衍射分析指标及电性质等来划分龙永煤田煤的变质程度为无烟煤;进一步分析其变质程度可知,实际已达无烟煤中高变质阶段;结合地质背景分析了其变质作用类型。  相似文献   

9.
中低变质程度煤显微组分大分子结构的XRD研究   总被引:9,自引:0,他引:9  
罗陨飞  李文华 《煤炭学报》2004,29(3):338-341
利用X-射线衍射法(X-Ray Diffaction,简称XRD)对中低变质程度的不同煤显微组分(镜质组和惰质组)的大分子结构进行研究分析,计算了5种煤9个显微组分的XRD结构参数,获得了样品的结构特征及变化规律.结果表明,中低变质程度煤的物理结构具有非晶结构特征,随着煤变质程度的提高,煤中脂族结构减少,芳香结构增多,且芳核在横向上和纵向上进行芳环的缩聚反应;与镜质组相比,惰质组中芳构化程度更高,芳香层片在空间的排列更规则,相互定向程度也优于镜质组,但惰质组芳构化程度随变质程度升高的规律不如镜质组那样显著.  相似文献   

10.
以大宁煤矿3 #煤层的原生煤和构造煤为研究对象,以压汞实验结构为基础并结合分形维数理论,对原生煤和构造煤的孔隙结构特征进行了对比分析,研究发现:构造煤的进汞总量是原生煤的3倍左右;原生煤无滞后回线,孔隙形态主要以管状或者平板型孔为主;构造煤有明显滞后回线,孔隙形态以“墨水瓶”似的孔为主;原生煤只有一个突破压力,构造煤却有两个;原生煤分形维数特征关系曲线存在着一个突变点,而构造煤则存在两个突变点.综上可知,构造煤内孔隙结构更复杂、连通性更差,瓦斯更难运移,并且更容易遭受破坏.  相似文献   

11.
湖南省短陂桥矿区二叠纪煤炭分布赋存规律   总被引:2,自引:2,他引:0  
胡佩兰  马飞先 《资源与产业》2010,12(Z1):121-124
短陂桥矿区位于湖南省邵阳市东部,构造主体以短陂桥含煤向斜和F9重力滑脱断裂构造系统所组成,构造复杂。含煤地层为龙潭组上段(P2l2),含煤4层,含可采煤层2层(1、3煤层)。其中1煤层厚0~2.36 m,平均0.89 m,全区大部分可采,为不稳定煤层,煤质为低灰,低挥发份,中高硫,特高热值,低磷、较低熔灰分,中粘结性,变质程度为瘦煤。3煤层厚0~4.6 m,平均1.24 m,全区可采,为较稳定煤层,煤质为低灰,低挥发份,中高硫,特高热值,低磷、较低熔灰分,中粘结性,变质程度为瘦煤。研究区内存在煤与瓦斯突出、煤尘爆炸及煤层自燃等危险性。工程地质条件复杂, 水文地质条件简单, 环境地质条件中等。研究区内资源储量4 490万t,其中1煤层资源量为2 003万t, 3煤层资源量为2 487万t。  相似文献   

12.
王冉  桑树勋  王文峰  易同生  赵霞 《煤炭学报》2013,38(11):2017-2022
煤中Au含量的异常作为潜在的Au资源开发利用区日益引起地质工作者的重视,笔者通过对黔西南地区116个上二叠统龙潭组、长兴组煤样及矸石样的Au含量进行了中子活化分析(INAA),研究了煤中Au的分布特征、赋存状态,探讨煤中Au的主要来源及富集机理。研究表明:贵州省西南部地区煤中Au含量为1~30 ng/g,平均值为13.75 ng/g,大大超过沉积岩丰度和世界煤平均丰度;Au含量高异常的地区主要分布在紫云-垭都深断裂、师宗-贵阳深断裂及开远-平塘断裂所构成的“三角形”区域内;含Au热液是黔西南煤中Au的主要物质来源,地幔热柱及深部岩浆活动是含Au热液流体向煤层运移的热动力源,当含Au热液在构造驱动下沿断裂构造带迁移上升进入煤层后,由于浓度、温度、压力、pH等物理化学条件的改变及有机质的作用,使得成矿流体失稳而导致研究区煤中Au等成矿元素沉淀富集。  相似文献   

13.
以无烟煤做原料,经2种不同的前期处理和相同的石墨化条件加工,获得了2种样品。用X射线衍射法分析发现1种样品是纯的多晶石墨,它们的微晶结构参数La值平均为29.0nm、Lc值平均为23.1nm,Dx平均为2.253g/cm3,石墨化度平均为88.5%;另外1种样品是纯的单晶石墨,它们的微晶结构参数La估计在1μm以上,Lc值平均为17.3nm,Dx值接近于石墨的理论密度,石墨化度平均为91.0%。初步掌握了用无烟煤分别合成多晶石墨和单晶石墨的方法。  相似文献   

14.
文章以大柳塔煤矿12611-2综采工作面过断层为研究背景,采用FLAC有限差分软件对12611-2综采工作面过断层、破碎带期间煤层顶板和围岩的应力应变规律进行数值模拟研究,从而为综采工作面过断层的安全技术措施提供了一定的验证作用。  相似文献   

15.
为探索禹州煤田西南部云盖山煤矿二矿软煤、软底和硬顶(简称“两软一硬”)及开采煤层厚度变化较大的不稳定煤层顶板垮落带和导水断裂带发育高度,采用现场钻孔成像技术、经验公式类比分析和数值模拟综合研究方法,对该矿23301采煤工作面顶板覆岩垮落带、导水断裂带高度进行了分析,获得了工作面在非充分采动垮落和充分采动垮落条件下“两带”高度量化取值,垮落带最大高度为14.4 m,导水断裂带最大高度为50.0 m,认为现场钻孔成像技术可用于采动覆岩“两带”发育高度的计算。研究结果对研究区预采掘顶板水害防治及顶板支护具有较重要的参考价值。  相似文献   

16.
针对大采高工作面动静荷载引发的片帮冒顶等围岩失稳问题,通过理论分析、数值模拟和实验室试验,对动载作用下大采高工作面煤壁失稳机理及特征进行了研究;建立了PFC 2D双轴压缩数值试验模型,将裂隙植于模型内,研究了煤体和煤样在静载作用下的尺度效应规律,认为煤层中天然缺陷的数量、贯通性及其分布规律对尺寸效应有明显影响,试样越大,其强度越低,其变化呈对数曲线变动趋势;进一步采用霍普金森试验研究了煤样动静载条件下的力学特性,得出峰值强度与煤壁稳定性存在较好的一致性关系,一定程度上反映采动影响下细微节理构造和缺陷对煤壁稳定性的影响程度。以阳泉矿区为例,分别将一矿、二矿、五矿和新景矿 15 号煤样动、静峰值强度与现场实际的煤壁稳定性进行对比,认为煤样动态峰值强度能较好地反映采动应力对煤壁稳定性的影响,为强扰动下科学采高的界定提供了理论依据。  相似文献   

17.
正断层附近煤的物理力学性质变化及其对矿压分布的影响   总被引:23,自引:2,他引:21  
孟召平  彭苏萍  黎洪 《煤炭学报》2001,26(6):561-566
通过对正断层附近煤层显微裂隙、孔隙观测,力学性质实验和数值模拟分析,系统地揭示了正断层对煤的物理力学性质和矿压分布的影响。研究表明,正断层带附近煤岩体破碎,煤(岩)体中裂隙的发育程度随距断层面距离的变小而增强,煤岩力学强度越靠近断层越低;且裂隙的力学性质向断层面方向由张性向张扭、压扭性再到张性转化;断层导致初始应力场的挠动,局部产生附加应力。在采动影响下断层“活化”,随着距断层面距离的减小,工作面前方煤(岩)体中支承压力均明显增大,支承压力峰值位置向前方煤岩体中转移,在回采工作面煤壁和其前方断层之间煤柱之上压力分布类似于小的残留煤柱的情况,煤柱愈窄,压力峰值愈高,煤的抗压强度是残留煤柱承压作用的极限。  相似文献   

18.
刘胜军 《煤炭工程》2014,46(5):119-122
文章对淮北袁店二井煤矿72煤层7个煤样和3个岩浆岩样品中主量元素、稀土元素(REE)的含量和矿物成分进行了测定与分析。通过对样品中稀土元素的研究,探讨了72煤中稀土元素的丰度特征、分布模式及岩浆侵入对稀土元素分布的影响。结果表明:与中国煤中稀土元素的丰度相比,袁店二井煤矿72煤的稀土元素分布呈正常质量分数水平;72煤和天然焦中ΣREE平均值分别为88.87μg/g、94.58μg/g,LREE/HREE平均值分别为8.58、6.80,具轻稀土富集、重稀土亏损的分布特征;72煤层受岩浆侵入影响变质为天然焦后,REE主要赋存的粘土矿物种类发生改变,轻稀土元素(LREE)的富集程度降低。  相似文献   

19.
研究区位于东濮找煤区的成矿带上,主要发育二叠系下统山西组二1煤层,含煤区内全区可采,为主要可采煤层,煤层埋深900~2 200 m,结构简单,厚度较稳定,平均可采厚度5.75 m。为了解研究区的二1煤层煤岩煤质特征及瓦斯含量,采取钻孔煤心样7孔17个样,分析了二1煤的煤层特征、煤岩成分与宏观煤岩类型、显微煤岩组分特征及煤的化学性质、工艺性能,研究了煤类分布特征,并对煤层瓦斯成分及含量进行了测试分析。结果表明,二1煤煤质为低中灰、高发热量、特低硫—低硫、特低磷—中磷,煤类为无烟煤、贫煤、贫瘦煤和焦煤;煤层中瓦斯受大构造及煤层埋深影响,F5断层以南区域瓦斯易于逸散,瓦斯含量较低;而F5断层以北断陷区域内构造不发育,煤层埋藏较深且厚度较大,瓦斯含量普遍较高。这些成果将对研究区及周边深部找矿及矿床经济意义评价具有指导意义。  相似文献   

20.
岩浆侵入对煤吸附瓦斯特性的影响分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了研究岩浆侵入对煤吸附瓦斯特性影响,以卧龙湖并田10煤11个煤样为研究对象,采用工业分析、等温吸附实验、液氮吸附法测BET比表面积和CO2吸附法测微孔等方法,对比分析了多元物性参数和煤样与火成岩距离的关系.结果表明:岩浆热演化范围为60 m左右.靠近岩浆岩,镜质组反射率Rm由2.74%增至5.03%,挥发分Vdaf由16.04%减至6.85%,煤的变质程度提高.吸附常数a有先增加后减小的趋势,8#煤样(热演化区)a=59.02 m3/t,为最大值.岩浆覆盖区1#煤样a=13.53 m3/t,为最小值.吸附常数a、BET比表面积和微孔孔容分布曲线相关性较好,从数值大小来看,热演化区高于正常区,正常区高于岩浆覆盖区.岩浆接触变质作用,降低了煤吸附瓦斯能力.岩浆侵入煤层使热演化区煤的微孔较发育,比表面积变大,瓦斯吸附位增多,煤的吸附瓦斯能力增强.  相似文献   

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