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升温速率对热压型煤微结构演化规律及力学、渗流特性的影响
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  • 作者

    甘青青许江蔡果良雷历豪袁佳敏彭守建

  • 单位

    江西理工大学应急管理与安全工程学院重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室

  • 摘要
    煤矿瓦斯灾害物理模拟实验中，型煤材料制作方法是影响其强度和渗透率的关键因素。引入Horsfield致密堆积理论优化型煤材料的配比，对不同升温速率下热压型煤的力学-渗流特性开展研究，并考察不同升温速率对其分子结构和孔隙结构影响。结果表明：随着升温速率的增加，热压型煤的C1s元素占比、分子结构官能团中醇、醚基(C—O/C—OH)和芳香烃、脂肪碳(C—C/C—H)含量呈先增后减再增规律；单轴抗压强度呈先增大后减小规律，而初始渗透率呈先减小后增大的趋势；最优升温速率为5℃/min。研究成果对提高型煤与原煤的相似性具有指导意义。
  • 关键词

    煤矿瓦斯灾害微结构热压型煤升温速率单轴抗压强度渗透率

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金(52074047)；
  • 文章目录


    1 试验材料与试验方法
    1.1 试验材料
    1.1.1 原煤试件的制作
    1.1.2 热压型煤的制作
    1.2 试验方法
    1.2.1 基础物性参数分析
    1.2.2 孔隙结构分析
    1.2.3 分子结构分析
    1.2.4 岩石力学试验系统
    1.2.5 热-流-固耦合试验系统
    2 试验结果与分析
    2.1 工业分析及基本物性参数
    2.2 分子结构演化特征
    2.2.1 元素分析
    2.2.2 C1s元素价态分析
    2.3 等温吸附特性
    2.3.1 等温吸附曲线
    2.3.2 孔容及孔比表面积演化特征
    2.4 力学特性
    2.5 渗透特性
    3 结 论
  • DOI
    10.19606/j.cnki.jmst.2024.05.013
  • 引用格式
    [1]甘青青,许江,蔡果良,等.升温速率对热压型煤微结构演化规律及力学、渗流特性的影响[J].矿业科学学报,2024,9(05):786-796.
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