CAJ | 학술논문

构造煤是在构造应力作用下,煤体发生变形或破坏的一类煤,在世界主要产煤国家皆有分布.构造变形不同程度的改变着煤的大分子结构和化学成分,而且也影响到构造煤的纳米级孔隙结构(＜100nm),它是煤层气的主要吸附空间.通过构造煤显微组分和镜质组油浸最大反射率的测定,采用液氮吸附法对不同变质变形环境、不同变形系列构造煤的纳米级孔隙分类、孔隙结构特征进行了深入系统的研究,并结合高分辨透射电子显微镜和x射线衍射对大分子结构和孔隙结构的分析,结果表明:不同类型构造煤纳米级孔径结构自然分类,可将孔径结构划分为过渡孔(15～100nm)、微孔(5～15nm)、亚微孔(2.5～5nm)和极微孔(＜2.5nm)4类.低煤级变形变质环境中随着构造变形的增强,不同类型构造煤过渡孔孔容明显降低,微孔及其下孔径段孔容明显增多,可见亚微孔和极微孔,过渡孔的比表面积大幅度降低,而亚微孔的却增加得较快.从脆韧性变形煤至韧性变形煤,总孔体积、累积比表面积、N2吸附量随着构造变形的增强,这些结构参数均迅速增加,但中值半径进一步下降.非均质结构煤孔隙参数与弱脆性变形煤相当.中、高煤级变形变质环境形成的各种类型构造煤与低煤级变质变形环境相比,孔隙参数的变化基本一致.但不同类型构造煤的变化又有所区别.总之,与热力作用对构造煤纳米级孔隙特征参数影响相比,构造应力的强弱却对孔隙特征参数的演化起到决定性作用.热力条件下,其孔隙结构以过渡孔和微孔为主,连通性较好.在应力条件下,随着构造变形的增强,出现局部的定向排列,孔隙结构以微孔和亚微孔为主,并出现了极微孔,连通性较差.在芳香结构单元局部定向过程中,定向与非定向的结构单元之间形成了一种特有的细颈瓶孔.
구조매시재구조응력작용하,매체발생변형혹파배적일류매,재세계주요산매국가개유분포.구조변형불동정도적개변착매적대분자결구화화학성분,이차야영향도구조매적납미급공극결구(＜100nm),타시매층기적주요흡부공간.통과구조매현미조분화경질조유침최대반사솔적측정,채용액담흡부법대불동변질변형배경、불동변형계렬구조매적납미급공극분류、공극결구특정진행료심입계통적연구,병결합고분변투사전자현미경화x사선연사대대분자결구화공극결구적분석,결과표명:불동류형구조매납미급공경결구자연분류,가장공경결구화분위과도공(15～100nm)、미공(5～15nm)、아미공(2.5～5nm)화겁미공(＜2.5nm)4류.저매급변형변질배경중수착구조변형적증강,불동류형구조매과도공공용명현강저,미공급기하공경단공용명현증다,가견아미공화겁미공,과도공적비표면적대폭도강저,이아미공적각증가득교쾌.종취인성변형매지인성변형매,총공체적、루적비표면적、N2흡부량수착구조변형적증강,저사결구삼수균신속증가,단중치반경진일보하강.비균질결구매공극삼수여약취성변형매상당.중、고매급변형변질배경형성적각충류형구조매여저매급변질변형배경상비,공극삼수적변화기본일치.단불동류형구조매적변화우유소구별.총지,여열력작용대구조매납미급공극특정삼수영향상비,구조응력적강약각대공극특정삼수적연화기도결정성작용.열력조건하,기공극결구이과도공화미공위주,련통성교호.재응력조건하,수착구조변형적증강,출현국부적정향배렬,공극결구이미공화아미공위주,병출현료겁미공,련통성교차.재방향결구단원국부정향과정중,정향여비정향적결구단원지간형성료일충특유적세경병공.