煤吸附/解吸甲烷变形对微晶结构的影响
2021-12-14吕敏敏
山东煤炭科技 2021年11期
吕敏敏
(1.河南省资源环境调查一院,河南 郑州 450007;2.河南理工大学资源环境学院,河南 焦作 454000)
煤体在吸附/解吸甲烷时发生膨胀/收缩变形,产生明显的宏观结构变形,这一现象早已被人们证实,并且围绕煤体吸附/解吸变形这一特殊的力学行为,国内外许多学者针对变形的特点及影响因素开展了大量的实验研究工作[1-3]。如:Majewska 等[4]对煤样逐次循环吸附-解吸CO2或CH4,得出煤样产生了不可逆的变化,分析认为这可能与煤内部结构的重新排列有关;刘延保等[5]对不同压力下的煤吸附膨胀变形与时间的关系做了比较分析,认为煤体的吸附膨胀变形呈各向异性且吸附膨胀变形是不可逆的。总结目前的研究成果,主要是研究其宏观变形,而对于煤微观的研究依旧还很欠缺。现代测试技术的迅速发展促使煤的超微结构研究有了长足的进步,如今对于煤微观大分子结构的变形研究已成为近些年来学术研究的热点问题。
煤是短程有序、长程无序的有机物。X 射线衍射(XRD)是一种用于研究固体结晶物质的无损测试方法,同时也是进行煤“微晶”结构分析的有效手段[6]。所以本次基于利用XRD 测试技术对不同变质程度煤的微晶结构特征进行深入研究,从而有助于预测与控制煤与瓦斯突出,以及有利于煤及煤层气的开采和超量煤层气的探测。
1 样品选择与实验
本次研究选用采自不同矿区的4 个不同变质程度的新鲜煤样(见表1)。手工选取新鲜煤样中镜煤或亮煤条带,将挑选的煤样在研钵中研磨至150目,以备实验。……
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