不同变形机制下构造煤大分子结构演化机理

• 作者: 宋党育 张新宾 李云波 范顺利
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 学科: 地球科学
• 关键词: 构造煤 瓦斯突出 煤层气 构造应力 淮北矿区
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: “2019年瓦斯地质学术研讨会”优秀论文专栏
• 页码范围: 239-246
• 页数: 8页
• 分类号: P618.11
• 字数: 6593字
• 语种: 中文

摘要

构造煤是一期或多期构造应力作用的产物,其物理和化学性质均发生了深刻的变化,并显著制约了煤层瓦斯突出和煤层气产出.为了探讨构造应力对煤中有机大分子结构的影响,应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对淮北矿区不同类型构造煤的大分子结构及演化进行了对比分析.结果 表明:煤中有机大分子结构对构造应力十分敏感,随着构造煤变形程度增加,煤中脂烃减少13.28％、芳烃增加25.45％、脂肪侧链长度减小1.29、芳环缩聚程度增加4.9.不同应力-应变环境对构造煤结构影响迥异,与原生结构煤相比,脆性变形序列构造煤(片状煤和碎粒煤)脂烃降低了9.24％,芳烃增加了18.89％;而韧性变形序列构造煤(揉皱煤和糜棱煤)中的脂烃减少量比脆性变形煤高6.36％、芳烃增加量高4.02％,说明构造应力对韧性变形序列构造煤的改造作用尤为明显,韧性变形过程更易促使脂肪链发生裂解重组,并促使脱落的小分子物质缩聚成稳定的芳香结构.