煤低温氧化结构变化规律与煤自燃过程之间的关系

为了更深入地认识煤自燃的发生和发展过程,利用红外光谱对煤在不同氧化温度情况下的结构变化进行了测试,煤中大部分官能团随氧化温度上升其数量不断减少,这些官能团均是还原性较强的基团,是与煤中主体芳环连接的活性结构.与此同时,醛、酮、酯类羰基、芳香酮、醛类羰基等类含氧基团或者从无到有,或者官能团数量不断增加.煤体中不同结构具有不同的氧化活性,不同结构需要不同的温度条件才能够发生明显的氧化反应并释放相应的热量,由此可以得出：煤自燃过程是因为煤结构中不同官能团（活性结构）由于活化需要的温度与能量不一样,先被活化而发生氧化反应的官能团释放能量使其它需要更高活化温度和能量的官能团活化而进一步与氧发生反应释放更多能量,不同官能团依次分步渐进活化而与氧发生反应的自加速升温过程.     

动力配煤的煤质指标与各单煤配比的结构关系

讨论了动力配煤技术中配煤指标与各单煤配比之间的结构关系，并给出了两者之间结构关系的解析表达式及其解法，实例表明两者之间的结构关系式准确有效，具有卖用价值。     

煤的孔隙结构与煤层瓦斯动力特性的关系

本文根据苏联、英国关于煤及共生岩层的孔隙结构、吸附能力、吸附动力特性的物理化学研究的最新观点对煤及共生岩层甲烷涌出过程进行了解释。通过实验室及现场研究对煤层的地质环境特别是地质构造破坏程度、成灰物质分布对煤及共生岩层的瓦斯动力特性的影响进行了考察。同时,对伴随瓦斯涌出而产生的温度效应也进行了讨论。实验结果表明:试样中的灰分含量决定试样的吸附能力,甲烷涌出速度取决于试样中单位体积大孔隙数量及其分布。证实了用未配对电子浓度(顺磁中心)表示的煤分子破坏程度与煤的吸附动力特性存在密切的关系。同时表明:试样的这些特征与深孔甲烷涌出速度、煤层钻孔孔壁温降等现象有关。当煤层垂直方向、水平方向的地质构造变化时,在短距离内煤层的上述特性会出现较大变化,因而,它们可以用来确定破坏区内煤层突出危险性及瓦斯涌出量大小。     

煤结构化学的理论体系与方法论

根据近年来煤科学的主要进展以及煤的基本特征，对煤结构化学的概念、理论体系及其方法论进行了系统的论述．指出煤结构化学的理论体系根据其任务可分为实验煤结构化学和计算煤结构化学；根据煤的层次结构特征，煤结构化学可分为煤分子、煤超分子和煤聚集态结构化学．煤结构化学的方法论应从煤的基本特征出发，注重煤的多组成性以及它们之间的相互作用、煤的非晶态性、结构的层次性以及煤演化的阶段性，揭示煤结构特征与其物理化学性质关系的关键是建立先进的煤结构化学概念．     

煤储层卸压弹性特征的研究

分析了煤储层特征及数值模拟方面的研究状况.结合我国煤层结构复杂,煤储层渗透率变化大的特点,介绍了目前煤储层研究方面的突破,并讨论了研究中存在的问题与难点,指出了我国煤储层研究的发展趋势.     

采场应力和煤结构与煤和瓦斯突出关系的浅析

本文讨论分析了采场应力对矿井煤和瓦斯突出的控制作用；煤的物理性质对矿井煤和瓦斯突出的影响。煤的灰分、挥发分含量直接影响着煤体瓦斯压力、含量及煤和瓦斯突出。     

动力配煤的煤质指标与单煤配比结构关系的神经网络技术

动力配煤的煤质指标与各单煤的煤质指标及配比之间存在一种结构关系，解析表达式yj=f(xij)=c1ja1jx1j c2ja2jx2j …Cmjamjxmj准确地表达了这种结构关系．用神经网络求解这种结构关系具有准确度高、适用范围广等特点，为进一步研究优化动力配煤提供了一种更为有效的方法．     

煤的弹性与煤结构的关系

本文评述了煤的弹性性质的研究现状,对煤的弹性进行了初步探讨,并指出了今后的研究方向。     

大同侏罗纪煤田煤岩层弹性波参数特征浅析

1 问题的提出 大同矿区是年产4 000万t的煤炭基地。大同矿区的主要采煤手段是综采。综采实现了煤的经济开采,但是给地质部门提出了采煤工作面开采前如何查明地质小构造的问题。传统     

构造煤结构与瓦斯突出

采用有机溶剂萃取和煤成烃热模拟实验，对煤层受构造应力作用时的煤结构变化及构造煤的生烃特征进行研究.结果表明：构造煤的正己烷、苯萃取率与原生结构煤基本相近，而氯仿萃取率是原生结构煤的2倍多，构造煤含有很高的氯仿可溶低分子化合物；构造煤分子间的作用力小，决定了构造煤强度低和吸附性能高，从而控制了煤与瓦斯突出灾害的发生；煤的氯仿萃取率可以作为预测煤与瓦斯突出的指标.构造煤生烃潜力小，反映在构造应力作用下，曾经生过烃（瓦斯）.在构造应力作用下，煤中的有机质超前向两个方向演化，一方面聚合形成更大的高芳构化的大分子结构，另一方面则形成低分子化合物和气态烃（瓦斯）.     

原生煤与构造煤孔隙结构的压力响应特征

为模拟原生煤和构造煤在煤层中的加压和解吸后的性能,实验选取原生煤赵庄3#原生煤和阳泉二矿8#煤构造煤,利用BSD-PH全自动高压气体吸附分析仪进行甲烷气体逐梯次加压到10 MPa,然后开始解吸甲烷气体到大气压,再抽真空处理。处理后的样品,利用Tristar II比表面仪进行低温氮实验研究煤孔隙结构。结果表明：（1）原生煤和构造煤在加压后,均发生孔隙结构变化,原生煤比构造煤的抗压能力强。（2）加压后,原生煤和构造煤最可几孔径均有往后移动的趋势,表明压力会影响孔径大小。（3）原生煤吸附性能较好,构造煤吸附性能稍次,甲烷解吸后,原生煤孔隙结构影响较小,构造煤孔隙结构易受到破坏。研究成果可为构造煤层气开采及煤矿瓦斯突出防控提供一定的依据。     

构造煤与原生结构煤孔隙结构及瓦斯解吸特征对比研究

为了研究构造煤的孔隙结构对瓦斯解吸特征的影响,选取了发耳煤矿和青龙煤矿的煤样,进行了压汞试验和瓦斯解吸试验,对构造煤和原生结构煤的孔隙结构及解吸特征进行了对比分析,结果表明:原生结构煤中的大孔和中孔的孔容含量约占总孔容的12.81%～12.19%,构造煤中的大孔和中孔的孔容含量约占总孔容的69.85%～82.15%,原生结构煤和构造煤的孔比表面积占比较高的都是微孔和小孔,表明构造煤结构变化主要体现在大孔和中孔的孔容占比增加;构造煤的初期瓦斯解吸速度和瓦斯解吸量明显大于原生结构煤,主要原因是构造煤的大孔和中孔的孔容含量增加,使瓦斯有了更多的渗流通道和储存空间,增加了瓦斯解吸速度。     

煤的表面结构与润湿性

文章从表面化学基本理论出发 ,叙述了煤的本征表面性质与润湿性间的关系 ,并探讨了表面活性物质的性质、浓度以及溶液的 p H值等因素对润湿性的影响。     

煤结构及其物理特性的计算机分析技术

本文介绍了一种国外新近发展的关于煤结构及其物理特性说明的计算机识别技术，利用该技术可计算同一组分析数据所建立的可能模型数量，识别出最具代表性的模型，对这些模型的分子结构特征，能量特征及其它性质进行讨论。     

煤的孔隙结构

本文介绍了研究煤孔隙结构的气体吸附法、水银孔度计法并评述了分形理论在煤孔隙结构研究中的应用。     

变温条件下煤结构与吸氧量的关系

采用压汞法技术定量测定了在不同温度与压力下煤样的孔径、孔容积与煤的表面积的值;用分形理论对煤在定压变温条件下结构参数进行分形特征描述,并对用孔径与孔容两种分形维度的值表示煤的孔隙结构的合理性进行了比较.当煤温<100 ℃时,煤的容积分形维数增大,吸氧量增加,孔隙容积对煤的吸氧量起主要作用;当煤温≥100 ℃时,煤的分形维数减小,煤的吸氧量也增加,这是由于煤的吸氧量主要是氧化反应速率决定的,孔隙结构特征对煤的吸氧量影响很小.     

煤结构模型的研究与展望

煤是主要的矿物能源和化工原料,但其结构至今仍未有定论.阐述了煤的各种结构模型,并对各种结构模型作了简要评价和比较,展望了煤结构模型研究前景.