采矿与安全工程学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (3): 587-598.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2022.0140

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岩浆侵入后煤层物质组成及孔隙结构特征研究

翟成,徐鹤翔,徐吉钊,王帅   

  1. 1. 中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州221116;
    2. 中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心,江苏徐州221116
  • 出版日期:2023-05-15 发布日期:2023-06-06
  • 通讯作者: 翟成,E-mail: greatzc@126.com Tel: 13585391210
  • 作者简介:翟成(1978— ),男,山东省滕州市人,教授,博士生导师,主要从事矿井瓦斯防治方面的研究。
  • 基金资助:
    国家杰出青年科学基金项目(51925404);国家自然科学基金项目(52104228); 中国博士后科学基金项目(2021M693409);中国矿业大学研究生创新计划项目(2023WLJCRCZL191)

Study on the material composition and pore structure characteristics of coal seams after magma intrusion#br#

  • Online:2023-05-15 Published:2023-06-06

摘要: 为研究岩浆侵入后煤层物质组成和孔隙结构的变化规律,基于FTIR、XRD和低场核磁共振,研究了岩浆厚度、距煤层的距离对煤层的影响特征,并基于COMSOL软件模拟了煤层温度变化过程。结果表明:岩浆侵入使煤中挥发分含量下降,灰分含量增加,并增加了煤中矿物种类;煤层受热升温导致煤中羧基含量降低,酯类含量略有升高;V1、H1和H2三个试样发生热解,脂肪链长度缩短,但芳香结构无明显变化;热环境促使煤中孔隙发育,有效孔隙度增大,孔隙连通性增强;随热液流体渗入煤中的无机矿物改变煤矿物组分的同时,填充煤中孔隙,导致H1和V1试样饱水T2谱面积减小,孔隙连通性减弱,不利于瓦斯在煤层中的运移;模拟温度低于300 ℃的试样不发生热解或仅发生轻微热解,侵入过程中所有试样的最高温度均低于600 ℃,对应试样中芳香结构聚合度无明显变化;岩浆厚度越大、距煤层距离越小,则煤层受热演化的程度越大,对应的温度更高,受高温影响的时间延长。

关键词: 岩浆侵入, 煤层, 物质组成, 孔隙结构, 温度

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