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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
动力变质作用对构造煤微纳米孔隙结构演化的影响机理
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  • 作者

    刘和武 吕晓雪 侯晨亮 熊作鹏

  • 单位

    安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽理工大学地球与环境学院

  • 摘要
    【目的】煤中微纳米孔隙结构是瓦斯的主要赋存空间之一,探讨动力变质影响下构造煤微纳米孔隙结构的演化机制,有助于深入理解煤与瓦斯突出机理。【方法】综合利用CO2吸附实验、傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试和分子动力学模拟研究宿州祁南矿72煤层发育的不同类型构造煤微纳米孔隙结构演化特征及机理。【结果和结论】结果表明:随着构造变形增强,超微孔(0.3~0.7 nm)孔径整体向小孔径方向偏移,微纳米孔隙体积分形维数和比表面积分形维数增大,非均质性增大,孔隙结构复杂度升高;分子结构测试和分子动力学模拟结果表明,脆性变形构造煤主要发生应力降解作用,煤分子结构中氢键、脂肪侧链和含氧官能团的断裂和解离促使分子结构活动性增强,并在构造应力作用下煤大分子结构初步被压缩;脆韧性和韧性变形构造煤可以发生显著的应力缩聚作用,煤中芳香结构发生旋转、折叠和重组等化学变化,形成排列更紧密的构造煤分子结构构型。因此,随着构造变形作用增强,煤大分子结构被不断压缩改变,分子结构间隙被分割,导致微纳米孔隙结构的形态和大小发生改变,孔隙复杂度升高,孔径整体向小孔径方向偏移。
  • 关键词

    构造煤动力变质孔隙结构分子结构影响机理

  • 引用格式
    刘和武,吕晓雪,侯晨亮,等.动力变质作用对构造煤微纳米孔隙结构演化的影响机理[J/OL].煤田地质与勘探,1-13[2024-12-06].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1155.P.20241205.1353.002.html.
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