不同變形機制對無煙煤化學結(jié)構(gòu)的影響

【摘要】：為了探討不同的變形機制對無煙煤化學結(jié)構(gòu)的影響,從而深入研究構(gòu)造煤的化學結(jié)構(gòu)的改變與瓦斯突出之間的相互關(guān)系,本文采用沁水盆地南部晉城礦區(qū)的無煙煤進行了10組次高溫高壓實驗,并且對實驗前后樣品進行了傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、激光拉曼光譜(Raman)和鏡質(zhì)組反射率(VR)的測試和分析.結(jié)果表明,除溫度對煤化學結(jié)構(gòu)影響較為明顯外,應變速率對煤的化學結(jié)構(gòu)也有明顯影響.在較高應變速率(4×10~(-5) s~(-1))下,煤主要表現(xiàn)為脆性變形,樣品發(fā)育具有明顯位移的主破裂面,煤化學結(jié)構(gòu)總體變化規(guī)律不明顯;隨著應變速率的降低,韌性變形作用漸趨增強,應變能不斷積累,導致煤大分子結(jié)構(gòu)發(fā)生晶內(nèi)位錯、滑移,縮合芳環(huán)數(shù)量和次生結(jié)構(gòu)缺陷數(shù)量亦隨之增加,脂族和醚鍵氧等官能團相繼裂解析出,形成分子量更低的小分子,產(chǎn)生CO氣體.此外,變形實驗后樣品的Ro,max值均明顯大于變形前樣品,暗示構(gòu)造變形作用促進了煤的變質(zhì)作用,同時鏡質(zhì)組反射率橢球(VRI)是反映構(gòu)造變形作用類型的有效指標. 【作者單位】： 中國科學院大學地球科學學院計算地球動力學重點實驗室;中國云南銅業(yè)三木礦業(yè)有限責任公司;
【基金】：國家自然科學基金重點項目(批準號:41030422) 中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(編號:XDA05030100)資助
【分類號】：P618.11

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