不同变质程度脆性变形煤的XRD研究

煤的大分子结构主要受煤变质变形2个方面因素的影响,变质程度相同而变形性质和变形程度不同,其大分子结构特征也不一样。通过对17个不同变质变形程度脆性变形煤的XRD实验研究,结果表明,随变质变形程度增加,衍射峰变得更加尖锐,衍射角逐渐增加。Lc和Nc随煤变质程度增加而增大,且强脆性变形煤比弱脆性变形煤大。La随煤变质程度增加而增大,但在中高变质阶段以后强脆性变形煤比弱脆性变形煤明显大一些。La/Lc的值随煤变质程度增加表现出先减小后增大的过程。     

煤变质程度对瓦斯吸附能力的控制作用

为研究煤的变质程度对瓦斯吸附特性的影响,在已有研究成果的基础上,采用长焰煤、气煤和无烟煤干燥煤样进行等温吸附试验,通过压汞试验得到孔隙结构和连通性特征,研究了煤的孔隙发育特征对瓦斯吸附能力的控制作用,并从煤的大分子结构、平衡水分含量、显微组分3个因素出发阐述了煤的变质程度对瓦斯吸附能力的影响。结果表明,煤的孔隙发育特征、大分子结构、平衡水分含量、显微组分等因素综合影响瓦斯吸附能力,其中煤的孔隙发育特征起主控作用,不同变质程度煤的吸附能力与孔隙结构特征变化规律一致,煤的大分子结构通过改变有效比表面积、煤分子结构与甲烷分子的吸附作用以及水分含量影响吸附能力,平衡水分含量和显微组分主要通过改变比表面积影响吸附能力。     

华北地区不同变质程度煤的物性特征及成因探讨

通过对采自华北9个矿区10块煤岩样品进行了镜质组反射率测定、显微组分分析、比表面积测试、显微裂隙统计和甲烷等温吸附试验,分析了不同变质程度煤的物性特征,并结合华北煤的变质背景,探讨了其物性差异的形成原因。研究发现,煤的变质程度和变质类型影响煤的显微组构、孔隙结构和裂隙演化规律,这是造成煤物性差异的主要原因。微观分析表明,煤在不同的变质阶段,其大分子结构发生一系列变化,造成煤的比表面积和吸附能力的大小呈现规律性的变化。     

煤X射线衍射与构造煤变质浅议

对豫北二1煤X射线衍射与构造煤变质进行的研究结果表明,构造煤X射线衍射曲线中的002衍射峰比原生结构煤的要高且尖,d002值比原生结构煤的平均要小0．006nm,Lc平均要大0．5836nm,表明构造煤发生了动力变质作用。     

煤的显微组分特征研究综述

通过对煤的有机显微组分的组成、结构和性质进行分析研究,从煤的有机显微组分组成可以看出煤的成煤原始物质的沉积环境和显微组分组成的差异,从而反向推算出成煤的时代和煤的种类.各煤岩显微组分自身的分子结构及物理化学性质是煤岩显微组分结构存在差异的主要原因,显微组分的性质一般包括工艺性质、物理性质、化学性质,研究这些性质对煤的加...     

低变质程度煤的热导率与元素组成

利用 QTM—D2型快速热导率测定仪,对不同煤种的140多个煤样进行了热导率值的测定,根据大量的测定数据对煤的热导率与煤的含碳量、挥发分、水分、灰分之间的关系进行了分析。并对低变质程度的煤的热导率进行了数据处理,推导得出了用煤的工业分析和元素分析值来计算煤的热导率的经验公式,并指出了应用范围。     

高温高压实验变形煤XRD结构演化

在煤高温高压实验的基础上，对实验变形煤及其原始样品进行了Ｘ射线衍射研究，探讨了煤变形的微观机理及其影响因素。阐明了定向压力是促使煤基本结构单元增大的重要因素，说明了高应变环境、强应变和低应变速率有利于单元堆砌度（Ｌｃ）和延展度（Ｌａ）的增长及面网间距（ｄ００２）的减小，原始煤级对变形煤的ＸＲＤ结构演化也具有重要影响。     

低变质程度煤配煤制浆的试验研究

采用三种低变质程度煤与潞安常村原煤、煤泥进行配煤制浆试验,研究了不同药剂、不同配比对配煤成浆性的影响,以及一定浓度下配比与配煤制浆粘度的关系。试验表明,选择不同煤种,改变配比能得到不同浓度、不同粘度级别的水煤浆产品。试验还对相同配比条件下单种煤混合理论加权制浆浓度与实际配煤浓度进行了比较,进一步验证了配煤的制浆浓度是非加和性的,而是与煤和煤之间的性质匹配及添加剂对煤的适应性有关。     

隆东井田煤质XRD分析

采用X射线衍射(XRD)分析技术对河北邢台隆尧县隆东井田煤质进行研究,分析了各煤层煤的微晶结构的延展度、堆砌度和面网间距的差异性,研究了煤变质结构参数、煤的变质成因及变化规律,从而为煤炭资源开发和利用提供了科学依据.     

不同变质程度煤岩微表面电性特征

为进一步研究煤岩电磁辐射产生机理,通过原子力显微镜研究了不同变质程度煤岩微表面电势及电荷密度等电性参数的变化规律,将煤岩表面微观电性特征研究推进到微纳米尺度。结果表明:煤体表面在细观或宏观统计层面上显弱电性或电中性,但在纳米尺度下对外显示一定的电性特征;计算得到了煤体表面电荷密度,不同煤样的表面电荷密度差异明显,在79. 95～312. 97μC/m2变化;煤的变质程度对表面电性参数存在重要影响:随变质程度的升高,煤表面负电势经历了先缓慢下降又快速升高的变化趋势,表面电荷密度呈现出先减小后增大的"V"型曲线变化。研究煤岩微结构的电性特征,对从微观层面进一步揭示煤岩电磁辐射机理、瓦斯吸附和解吸过程,乃至煤岩物质特性等具有重要意义。     

煤岩显微组分对活性炭孔结构及电化学性能的影响

为系统研究煤岩显微组分对活性炭孔结构及电化学性能的影响,以印尼褐煤不同煤岩显微组分为前驱体,采用KOH活化法制备活性炭,并用作超级电容器电极材料。利用低温N2吸附、扫描电镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)对活性炭的孔结构特征和表面官能团进行表征,采用恒流充放电、循环伏安及交流阻抗等测定活性炭电极的电化学性能,系统研究煤岩显微组分对活性炭孔结构及电化学性能的影响。结果表明,不同煤岩显微组分所制活性炭的孔结构存在显著差异,其中惰质组活性炭的孔隙结构最发达,比表面积及总孔容分别可达2 712 m2/g和1.339 cm3/g,中孔率(39.7%)最高,其次为镜质组,壳质组最低;改变煤岩显微组分,可以调控活性炭1.5~3.2 nm范围内的孔隙数量;煤岩显微组分活性炭电极在KOH电解液中均具有优异的电化学性能,比电容量最高可达400 F/g,其优异的电化学性能归因于活性炭发达的微孔结构、合理的中孔分布和丰富的含氧官能团。     

不同煤岩组成神东煤的加氢液化性能研究

采用高压釜,通过温度条件实验,确定了不同煤岩组成神东煤的最佳液化反应温度,并在最佳液化反应温度下考察了神东煤不同煤岩组成的19组刻槽样品的液化性能。实验结果表明,神东煤最佳液化反应温度随着惰质组含量的增加而相应增加;在最佳液化反应温度下,其转化率和油收率随着煤中惰质组含量的增加而降低。     

不同变质程度煤燃烧阶段链烃生成规律

为研究封闭火区内不同煤种生成气体组分及变化规律,选取平庄矿褐煤、王营矿气煤、朱仙庄矿焦煤和马堡矿瘦煤为试验煤样,通过热重确定了煤燃烧阶段的温度范围。采用双管电炉自制程序升温燃烧试验对4种不同变质程度的煤进行燃烧,对生成的链烃初现温度、体积分数及氧浓度变化规律进行了分析。研究结果表明:褐煤、气煤、焦煤和瘦煤燃烧阶段温度分别为247~433,279~542,313~574和333~618℃;煤变质程度越高,则其生成链烃气体的体积分数越小且耗氧量越大。当发生火灾事故且封闭火区后,可以综合考虑煤变质程度与火区监测的链烃生成量等因素,并根据链烃气体与温度的变化规律判定封闭火区火势发展状况,为进一步开展灭火奠定基础。     

煤岩显微组分离心分离实验的影响因素分析

结合煤岩等密度梯度离心分离技术(DGC)分离实验的原理,分析手选因素、解离因素、脱矿因素、重液密度等因素对分离实验效果的影响,以改进提高显微组分的分离纯度。     

AlCl3对煤岩组分浮选分离的影响

为揭示浮选分离过程中煤岩组分的可浮性差异及其与药剂的相互作用机制,研究了AlCl3对煤岩组分浮选分离的影响,探讨了AlCl3添加量对分离效果的影响,通过表面润湿性、表面Zeta电位、沉降性能等的测试,揭示了AlCl3对镜质组和惰质组在浮选分离过程中的作用机制。结果表明,当AlCl3添加量为200 mg/L时,浮选分离效果较好,浮物镜质组含量可达82.68%,沉物惰质组含量达到64.55%;AlCl3可增大镜质组和惰质组表面润湿性差异,且两组分表面Zeta电位到达零电点时,所对应的AlCl3添加量不同,当AlCl3用量介于两者之间时,浮选效果较好;AlCl3扩大了镜质组和惰质组的沉降速率和可浮性差异。     

不同煤阶煤分子表面吸附水分子的机理

采用量子化学方法中包含色散矫正的密度泛函理论(DFT-D3),对4种不同煤阶(无烟煤、烟煤、次烟煤、褐煤)的煤分子表面吸附水分子的微观机理进行研究。通过优化煤分子表面吸附水分子的平衡构型,对煤分子表面进行静电势分析,计算相互作用能,并通过约化密度梯度(RDG)判断水分子在不同煤阶煤分子表面的作用类型。研究表明,煤分子与水分子间最大相互作用能为-11.91 kcal/mol,煤吸附水的过程属于物理吸附,且相互作用能的大小由弱相互作用力的类型和作用力个数共同决定。褐煤具有较大静电势的分子表面积最多,褐煤更易与极性水分子形成相互作用。4种不同煤阶煤分子吸附水分子的最大相互作用能大小顺序为:褐煤次烟煤烟煤无烟煤。各煤阶最大相互作用能对应的平衡吸附构型下煤分子与水分子的作用类型依次为:范德华作用力,氢键作用,氢键与范德华作用力的共同作用,两个氢键的共同作用。     

不同变质程度煤镜质组活性质量研究

为更准确地定量描述不同变质程度煤镜质组的相对活性质量差异,考察14种单煤添加不同比例惰性物测定的表观黏结指数G′值随镜质组含量的变化规律。研究表明,G′值对镜质组含量的线性关系显著,采用拟合出的线性方程的斜率倒数1/k作为考察镜质组活性质量的指标,可排除各单煤镜质组含量差异的干扰,更准确地揭示了不同变质程度煤镜质组活性质量的变化规律。论证了筛选出的高斯曲线模型是描述不同变质程度煤镜质组活性变化规律的最优模型,据此给出了不同变质程度煤镜质组相对活性质量。     

陕北侏罗纪煤不同显微组分的分子结构特征

为查明陕北侏罗纪煤镜质组与惰质组大分子结构特征及差异,运用X射线衍射分析（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）对煤的大分子结构、芳香烃、脂肪烃以及含氧官能团等进行表征,计算了原煤及不同煤岩组分分离物中红外光谱结构参数。结果表明,富镜煤的XRD谱图不对称性高于富惰煤,富惰煤芳香层片面网间距d002小于富镜煤;富惰煤的芳香度、La和Lc均大于富镜煤与原煤,前者芳香层片堆叠的有序程度及芳香环的缩合程度较大;富镜煤中苯环四取代含量最高,表明其缩合程度高并含有较多的支链;各煤样脂肪结构均以亚甲基为主,且具有较多的烷基侧链,而富惰煤中亚甲基含量相对较少,归因于脂族结构断裂程度不同;富惰煤呈现富碳、贫氢、少氧,高芳碳率、芳香度、缩合程度和成熟度,含有较多的C=O结构,生烃潜力较富镜煤弱。研究为煤炭清洁高效利用提供了科学依据。     

平衡水分条件下煤对甲烷的等温吸附特性研究

通过对近几年来采自不同地区,各种煤级１４０个煤样的平衡水分,等温吸附特性,煤岩组成和煤质的综合研究,揭示他煤在平衡水分条件下等温吸附特性的变化规律,探讨了其影响因素。结果表明,煤的等温吸附特性主要受煤级影响,随着煤级增高,表征煤最大吸附能力的兰米尔体积逐渐增大,这一变化规律与以前对于煤样的研究结果明显不同;