不同变质程度煤的润湿性研究

为了研究不同变质程度煤的润湿性,采集大佛寺4#煤层、胡家河4#煤层、寺河3#煤层和上高寨11#煤层样品,通过工业分析和煤岩分析研究不同变质程度煤的物质组成,通过煤水界面接触角测定法和粉末浸透速度法研究不同变质程度煤的润湿性。     

煤低温红外光谱实验研究

为进一步研究煤氧复合机理的实质,从微观角度分析煤氧化过程中结构的变化规律,运用傅立叶变换红外光谱分析技术,对煤低温氧化过程中不同温度下的煤样进行红外光谱分析,得到煤样在不同低温氧化阶段官能团的变化。     

用红外光谱技术研究煤的低温氧化规律

利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析技术，对暴露于空气中不同时期的氧化煤样的红外光谱进行了测试与分析。根据煤的主要特征光谱峰，确定出煤中参与氧化的不同种类的特征官能团；通过特征官能团吸收光谱强度变化，得出煤在氧化进程中官能团数量的变化规律，从而确定出煤的氧化能力。应用该技术对孔庄矿煤层的研究结果与现场实际基本相符。     

论鲁西南地区煤变质作用演化——TTI法的应用

本文以全区普遍可采用山西组３号煤层为研究对象，在分析地层、煤层、岩浆活动和地质构造的基础上，采用ＴＴＩ法对鲁西南地区山西组３号煤层煤的镜质组反射率在地质历史中的变化进行了全面研究，从而阐明了鲁西南地区煤变质作用演化特征。     

神林镜煤与柳林镜煤碳化过程的红外光谱研究

利用红外光谱分析和差热分析探讨了神木镜煤和柳林镜煤的碳化过程与组成结构的关系。柳林镜煤在碳化过程中经历中间相的生成发展阶段形成各向异性半焦，而神林镜煤则直接形成各相同性半焦。结构分析表明神木镜煤羟基官能团含量高，碳化初期易发生缩合反应，从而制约了中间相的形成和发展。     

韩城矿区构造煤红外光谱特征研究

为了探讨构造应力对不同变形类型的构造煤结构成分的影响,应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对韩城矿区不同类型构造煤进行应力对比分析,利用Peak Fit软件求解光谱二阶导数确定分峰峰位,进行分峰解叠处理以获取官能团的相对含量。结果表明:煤分子结构对构造应力具有响应;构造应力作用有利于芳烃氢发生化学环境的转移;在中高级烟煤阶段,强脆性变形有利于煤脂肪链脱落成小分子物质,强韧性变形有利于小分子物质逐渐缩聚成芳环,提高缩合度,使得芳烃C=C骨架振动有所提高;不同变形环境下,构造应力对煤分子结构的影响方式不同,但演化方向相同。     

中国主要矿区煤的显微组分分布特征

以中国不同矿区、不同成煤时代、不同类别的４００余个煤样的显微组分鉴定结果为基础，分别研究了镜质组、惰质组和壳质组等组分的分布特征，发现不同时代、不同煤种和不同矿区煤的显微组分均有显著差异。     

高煤阶煤的阶跃性演化机理研究

通过对镜质组反射率的测定、X衍射及显微傅立叶变换红外等实验对高煤阶煤的成分及结构进行了详细的分析，认为高煤阶煤演化具有明显的阶跃性特征。在镜质组最大反射率大于4．5％阶段，高煤阶煤的演化历程表现为环聚合作用与拼叠作用相辅相成、交替进行，从而促使煤阶不断升高。     

镜质组反射率指导优化配煤炼焦方案的研究

为了提高焦炭质量,特别是焦炭反应性CRI和反应后强度CSR,从镜质组反射率角度研究了优化配煤炼焦的影响因素。通过对8种炼焦煤种的煤质分析、单独炼焦和配煤炼焦的焦炭质量分析与评价,阐述了不同煤种在配煤炼焦中所起的作用。通过分析某企业原配煤方案存在的问题,基于煤岩配煤原理,选择镜质组最大反射率(Rmax)及镜质组反射率分布图2个因素作为指导优化配煤的指标参数,制定了6组优化配煤方案进行炼焦试验。结果表明,配合煤的Rmax与镜质组反射率分布是优化配煤方案的有效调控指标,优化配煤方案获得的粒焦CRI*降低1.95%,CSR*增加3.45%,焦炭热态强度明显提高。     

义马北露天矿区煤的高级氧化还原降解的红外光谱研究

根据河南义马所采煤样进行高级氧化还原降解的红外光谱研究,针对以往煤生物成气或煤的深加工利用时遇到的如何将煤的大分子结构破坏成为生物能够直接利用的较小的分子甚至是C1—C4的小分子的瓶颈,采用高级氧化还原过程对煤进行降解,用适合的物理或化学方法,在温和的条件下将煤的立体网状的大分子结构破坏,使之转化为微生物能够直接利用的较小分子,以提高煤降解成气的转化率。采用对煤样进行酸提碱提的实验方式,将煤分子的化学键破坏,并用红外光谱仪进行测定,对其分解状况进行表征。     

岩浆岩接触变质带煤储层吸附特征研究

为了研究岩浆侵入对煤储层吸附性能带来的影响,对采自于朱庄和朱仙庄矿两个井田内的10块煤样进行了镜质组反射率测试、煤质分析、等温吸附试验等室内实验,分析了煤样的兰氏体积与其距岩浆岩距离之间的关系,并探讨了煤储层吸附能力产生差异的原因。结果表明,由于各个煤矿岩浆侵入实际情况的不同,煤储层吸附能力的影响因素也存在差别,研究区内煤的变质程度仍然是影响煤储层吸附能力的主要因素,煤中水分在侵入体上部部分范围内失去影响作用;侵入体上部和下部煤储层的吸附能力出现差异,在距岩浆岩体同等距离时,侵入体上部煤储层吸附能力比下部强。     

冲击破坏条件下煤的红外光谱特征研究

通过电磁控制落锤冲击系统对大同塔山矿煤样进行定量循环冲击,冲击破坏后得到煤粉制样,并对其进行红外光谱特征分析。结果表明:煤体中含有大量氢键,氢键在冲击破坏过程中会发生断裂,塔山矿煤样主要表现为光谱波长3 400 cm~(-1)处的羟基自缔合氢键断裂;随着冲击强度的增大,氢键吸收强度降低;随着煤破坏加剧,氢键断裂需要的能量变大,氢键吸收强度下降趋势大大减缓,表现为非线性特征。     

平顶山矿区构造煤傅里叶红外光谱和~(13)C核磁共振研究

利用傅里叶红外光谱(FTIR)和核磁共振(13C NMR)技术对平顶山矿区不同变形程度构造煤和原生结构煤的分子结构差异进行了分析。红外光谱分析表明,构造煤的生烃潜能('A')和脂肪链长及支链化程度(B)均小于原生结构煤,芳脂比(I)大于原生结构煤,缩合度(DOC)变化不明显;随变形程度的增加,构造煤生烃潜能('A')逐渐减小,缩合度(DOC)逐渐增加。核磁共振分析结果显示,官能团对煤中芳碳率和脂碳率的变化有一定贡献,芳碳区存在显著差异的主控因素为带质子芳碳和桥接芳碳(fH,Ba),脂碳区中的主要影响因素是亚甲基碳(fb2);随变形程度的增加,构造煤中亚甲基碳(fb2)逐渐减小,带质子芳碳和桥接芳碳(fH,Ba)逐渐增加。通过对构造煤化学结构的傅里叶红外光谱和核磁共振分析,进一步揭示了构造煤在煤与瓦斯突出中的作用。     

复合阻化剂抑制煤自燃的红外光谱实验研究

为研究聚丙烯酸钠—花青素复合阻化剂对煤自燃的阻化效果,选用褐煤和气煤制备阻化煤样进行对比实验。通过傅里叶红外光谱系统对比褐煤和气煤的原煤煤样与阻化后煤样的活性基团变化规律,开展指标气体测试,验证复合阻化剂对煤自燃的阻化效果。结果表明：聚丙烯酸钠—花青素复合阻化剂对褐煤及气煤自燃过程均起到持续抑制作用,在煤自燃的链式循环反应中,阻化剂阻断了煤氧化学吸附过程中过氧化自由基向碳氧双键中间产物的转化反应,使不稳定的过氧化自由基转化为氢过氧化物并进一步分解生成醇和水,使循环反应终止。聚丙烯酸钠—花青素复合阻化剂有效降低了煤的自热氧化能力,在煤自燃氧化的过渡阶段有显著抑制效果。