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题名华北南部构造煤纳米级孔隙结构演化特征及作用机理
被引量：79
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作者
琚宜文
姜波
侯泉林
王桂梁
方爱民
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机构
中国科学院研究生院地球科学学院
中国矿业大学资源与地球科学学院
中国科学院地质与地球物理研究所
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出处
《地质学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第2期269-285,共17页
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基金
国家自然科学基金项目(编号40172058)
国家重点基础研究发展规划"973"项目(编号2002CB211704)
+1 种基金
中国博士后科学基金(编号200403508)
中国科学院王宽诚博士后工作奖励基金项目资助的成果
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文摘
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(<10 0 nm ) ,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(15～10 0 nm )、微孔(5～15 nm )、亚微孔(2 .5～5 nm )和极微孔(<2 .5 nm ) 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。
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关键词
构造煤
构造应力
化学成分
纳米级孔隙结构
煤层气
吸附空间
变形煤
结构参数
作用机理
演化特征
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Keywords
tectonic coals
nano-scale pore structure
connection
coal macromolecular structure
structural stress
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分类号
P618.11
[天文地球—矿床学]
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题名煤演化过程中力化学作用与构造煤结构
被引量：14
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作者
张玉贵
张子敏
谢克昌
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机构
太原理工大学一碳化学与化工国家重点实验室
河南理工大学瓦斯地质研究所
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出处
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
2005年第2期95-99,共5页
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基金
国家重点基础研究(973)项目(G1999022101)
河南省重大科技攻关项目(0224680007).
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文摘
应用力化学理论和煤结构分析方法,对煤的力化学作用类型、力化学的能量来源、作用形式及其对煤结构演化的影响进行了研究;结果表明水平挤压应力是煤力化学作用的重要能源,其挤压剪切作用,不仅使煤发生变形、破坏等物理效应,形成了构造煤,而且使煤结构发生一系列的化学效应:一方面煤结构发生聚合、异构、重排、芳构,形成更大分子网络结构;另一方面,在短时间内分子断裂、分解形成液态烃(低分子化合物)和气态烃(瓦斯).作者认为力化学作用是煤结构演化的重要过程,不仅加速煤的变质过程,而且加速烃的转化,有利于低分子化合物和瓦斯的富集,构造煤是力化学作用的产物.
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关键词
力化学
构造煤
大分子结构
低分子化合物:瓦斯
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Keywords
mechanochemistry
tectonic coal
coal macromolecular structure
lower weight molecule composite
gas
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分类号
P618.11
[天文地球—矿床学]
TD713.1
[天文地球—地质学]
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题名山西阳煤无烟煤分子结构特征分析
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作者
贾进章
邢迎欢
李斌
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机构
辽宁工程技术大学安全科学与工程学院
辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室
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出处
《化学研究与应用》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期2311-2320,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(52174183)资助。
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文摘
本文以山西阳煤二矿无烟煤为研究对象,采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)等测试手段表征煤的元素赋存方式和煤体微晶结构。结果表明:芳香烃以苯环二取代为主,占芳香烃总量的44.93%,苯环三或五取代为辅,苯环四含量最少;含氧官能团中,酚、醇、醚中的醚氧键含量占60.78%,芳香脂和羰基的含量分别占0.79%和1.00%;脂肪烃以亚甲基为主占总量的58.97%,甲基和次甲基为辅,分别占29.82%和11.21%。羟基醚氧氢键和羟基自缔合氢键分别占羟基的40.43%和36.72%。由无烟煤的半定量结构参数(A、AR、DOC、′A′、′C′)可知该煤具有较低的生烃潜能和较高的成熟度。吡咯是无烟煤中氮元素最主要的赋存形式,占51.28%,吡啶含量次之,质子化吡啶和氮氧化物赋存最少。噻吩、砜和亚砜、为无烟煤中有机硫的主要赋存状态,分别占硫总量的47.37%、19.60%,无机硫占33.03%。获取无烟煤层间距d_(002)为0.3513nm、芳香层片延展度L_(a)为1.79nm、堆垛高度L_(c)为2.23nm,芳香层堆砌层数N_(ave)为6.35层。
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关键词
无烟煤
煤大分子结构
官能团
元素赋存状态
微晶结构
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Keywords
anthracite
coal macromolecular structure
functional groups
element endowment status
microcrystalline structure
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分类号
O657
[理学—分析化学]
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题名应用煤的大分子结构理论进行煤化学实验教学
- 4
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作者
邓锋
刘红
僮祥英
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机构
贵州工程应用技术学院化学工程学院 贵州毕节
贵州工程应用技术学院化学工程学院 贵州毕节
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出处
《化学教育》
北大核心
2017年第8期-,共5页
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基金
贵州省科学技术基金项目(黔科合J字LKB[2013]06号)
贵州工程应用技术学院教学研究与改革课题(JG2015017)
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文摘
以煤的大分子结构理论为指导,设置煤化学实验的教学内容,开展实验教学.实验项目的开设以工业分析、元素分析和发热量测定为顺序.教学过程采用主、副板书结合,引导学生运用煤的大分子结构理论分析煤的组成和性质,对比讨论不同煤样的实验结果.这种教学方式突出了煤的大分子结构理论的中心地位,构建了“煤的生成-煤的结构-煤的性质”的知识体系.可循序提高学生的思维能力,即:先整体把握煤的水分、挥发分和固定碳含量随煤化程度的变化规律,再细化分析煤中C、H、O元素在不同煤化阶段的变化特点,最后综合评价煤中可燃质与不可燃质对煤热值的影响.
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关键词
煤化学实验
煤大分子结构
教学研究
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Keywords
coal chemical experiment
coal macromolecular structure
teaching research
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分类号
G642.423
[文化科学—高等教育学]
TQ530-4
[文化科学—教育学]
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