用红外光谱技术研究煤的低温氧化规律 被引量：23

1

作者 何启林 任克斌 王德明 《煤炭工程》 北大核心 2003年第11期45-48,共4页

利用傅立叶变换红外光谱 (FTIR)分析技术 ,对暴露于空气中不同时期的氧化煤样的红外光谱进行了测试与分析。根据煤的主要特征光谱峰 ,确定出煤中参与氧化的不同种类的特征官能团 ;通过特征官能团吸收光谱强度变化 ,得出煤在氧化进程中... 利用傅立叶变换红外光谱 (FTIR)分析技术 ,对暴露于空气中不同时期的氧化煤样的红外光谱进行了测试与分析。根据煤的主要特征光谱峰 ,确定出煤中参与氧化的不同种类的特征官能团 ;通过特征官能团吸收光谱强度变化 ,得出煤在氧化进程中官能团数量的变化规律 ,从而确定出煤的氧化能力。 展开更多

关键词 红外光谱技术 煤的低温氧化 煤的结构

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煤的结构基因与煤基碳材料构建研究进展

2

作者 杨建国 杜晨衔 +2 位作者 王立鹏 冯能 王羽玲 《选煤技术》 CAS 2024年第2期1-14,共14页

“双碳”目标的实现必将带来煤炭作为燃料用量的迅速减少,寻找煤炭的高附加值利用途径是煤炭行业可持续发展的迫切需求。简要介绍了基于单原子组装的无烟煤催化石墨化研究和焦炭催化石墨化研究,以及碳化硅炉炉芯石墨产品和特征,其晶体... “双碳”目标的实现必将带来煤炭作为燃料用量的迅速减少,寻找煤炭的高附加值利用途径是煤炭行业可持续发展的迫切需求。简要介绍了基于单原子组装的无烟煤催化石墨化研究和焦炭催化石墨化研究,以及碳化硅炉炉芯石墨产品和特征,其晶体片径可达100um及以上,且受煤及煤基中间体结构的影响较少。重点介绍了无烟煤、烟煤、褐煤的结构特征与碳材料构建,研究发现煤的结构基因对煤基碳材料的构建有着决定性影响。无烟煤高固定碳含量的稳固碳结构有利于形成高强度的多孔炭和增碳补强剂等碳材料,无烟煤基高温石墨片径在几微米左右,片层平行度较差、交叉较多,适用于制备大规格炭电极的多晶石墨电极、电解槽、化学惰性通道。以烟煤为原料的煤沥青和焦炭中的炭青质是构成褶皱石墨的良好前驱体,煤沥青经针状焦石墨化因包含晶体液相生长过程,晶体片径尺寸可达数十微米以上,所形成的褶皱石墨经球团和浸渍包覆可以作为锂离子电池良好的负极储锂材料;焦炭中非晶态的固定碳也是制备硬碳材料的良好原料。褐煤稀疏的大分子架构和多孔颗粒形态有利于浸渍类碳材料的构建,是制备催化剂载体的优质原料。 展开更多

关键词 煤炭高附加值利用 煤的结构基因 煤基碳材料 硬碳材料 多孔碳材料 人造石墨

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含吸附煤层气煤的有效应力分析 被引量：109

3

作者 吴世跃 赵文 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1674-1678,共5页

煤层中的气体(煤层气)主要呈吸附状态,固体煤和吸附气体之间的相互作用关系是目前人们关心的问题,它与煤矿瓦斯防治和煤层气开采有关。根据表面物理化学和弹性力学原理,推导了煤吸附膨胀变形、吸附膨胀应力及有效应力计算公式,理论计算... 煤层中的气体(煤层气)主要呈吸附状态,固体煤和吸附气体之间的相互作用关系是目前人们关心的问题,它与煤矿瓦斯防治和煤层气开采有关。根据表面物理化学和弹性力学原理,推导了煤吸附膨胀变形、吸附膨胀应力及有效应力计算公式,理论计算结果和试验结果基本一致。分析表明,裂隙中自由气体的压力对煤层中的应力状态影响很小,在煤层内部吸附膨胀应力和吸附膨胀变形规律服从虎克定律。 展开更多

关键词 采矿工程 含吸附煤层气煤 煤的孔隙结构 表面张力 吸附膨胀应力 孔隙气体压力 有效应力

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煤中可溶有机质对煤的孔隙结构及甲烷吸附特性影响 被引量：16

4

作者 杨永良 李增华 +2 位作者 季淮君 彭英健 刘震 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期385-390,共6页

采用四氢呋喃对临涣7煤和祁南3煤进行微波辅助抽提,进行了原煤和残煤等温吸附实验和低温氮气吸附测试,对比分析了抽提前后原煤和残煤的甲烷吸附量和比表面积、孔分布情况,并理论测算煤中可溶有机质吸附溶解甲烷量。结果表明,残煤的甲烷... 采用四氢呋喃对临涣7煤和祁南3煤进行微波辅助抽提,进行了原煤和残煤等温吸附实验和低温氮气吸附测试,对比分析了抽提前后原煤和残煤的甲烷吸附量和比表面积、孔分布情况,并理论测算煤中可溶有机质吸附溶解甲烷量。结果表明,残煤的甲烷吸附能力低于原煤;抽提后,煤的比表面积和总孔体积增大,平均孔径减少,影响煤吸附气体能力的主要孔径为1.7～5.0 nm,且该范围内的孔数有不同程度的增加;压力为0.1～5.0 MPa时,两煤样中可溶有机质吸附溶解的甲烷量分别为0.45～4.22 mL/g、0.69～4.99 mL/g,最大吸附量分别占到原煤最大吸附量的30%和38%。分析认为,煤中可溶有机质占据部分煤中孔隙,影响煤孔隙结构,同时,在压力的作用下,甲烷可以溶解和吸附煤中可溶有机质。 展开更多

关键词 溶剂抽提 可溶有机质 煤的孔隙结构 吸附

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变温条件下煤结构与吸氧量的关系 被引量：13

5

作者 何启林 王德明 +1 位作者 陆伟 周福宝 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期865-869,共5页

采用压汞法技术定量测定了在不同温度与压力下煤样的孔径、孔容积与煤的表面积的值;用分形理论对煤在定压变温条件下结构参数进行分形特征描述,并对用孔径与孔容两种分形维度的值表示煤的孔隙结构的合理性进行了比较.当煤温<100℃时... 采用压汞法技术定量测定了在不同温度与压力下煤样的孔径、孔容积与煤的表面积的值;用分形理论对煤在定压变温条件下结构参数进行分形特征描述,并对用孔径与孔容两种分形维度的值表示煤的孔隙结构的合理性进行了比较.当煤温<100℃时,煤的容积分形维数增大,吸氧量增加,孔隙容积对煤的吸氧量起主要作用;当煤温≥100℃时,煤的分形维数减小,煤的吸氧量也增加,这是由于煤的吸氧量主要是氧化反应速率决定的,孔隙结构特征对煤的吸氧量影响很小. 展开更多

关键词 煤的孔隙结构 吸氧量 压汞法 分形维数

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脉冲超声波激励对煤的孔隙全尺度改造效应 被引量：4

6

作者 林海飞 仇悦 +4 位作者 韩双泽 高海东 杨二豪 王瑞哲 严敏 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期139-149,共11页

为深入研究脉冲超声波激励对煤体孔隙结构的改造效应,利用含瓦斯煤体超声波激励实验系统,开展超声波功率800和1 000 W持续、交互脉冲下煤的超声波激励实验,综合低压CO_(2)吸附、低温N_(2)吸附和高压压汞等实验,研究煤的大孔(>50 nm)... 为深入研究脉冲超声波激励对煤体孔隙结构的改造效应,利用含瓦斯煤体超声波激励实验系统,开展超声波功率800和1 000 W持续、交互脉冲下煤的超声波激励实验,综合低压CO_(2)吸附、低温N_(2)吸附和高压压汞等实验,研究煤的大孔(>50 nm)、介孔(2~50 nm)、微孔(<2 nm)全孔径段的孔隙参数演化规律。实验结果表明:脉冲超声波对煤的孔隙具有扩孔效应,煤的孔容占比以微孔和大孔为主,介孔占比最小,煤中各孔径段比表面积大小为:微孔>介孔>大孔;与未超声、持续超声激励煤样相比,脉冲超声波激励煤的各孔径段孔容和比表面积均有所提高;随脉冲次数增加,煤的孔容增幅和比表面积增幅呈正线性增大,其中大孔的孔容和比表面积增幅较为显著。脉冲超声波激励煤样形成水锤压力阶段和滞止压力阶段的持续转换,增加了煤的孔隙结构损伤程度。研发脉冲超声波发射器结合水力化技术,可提高煤的孔隙发育程度,增加煤体渗透性,提高瓦斯抽采效率。 展开更多

关键词 脉冲超声波 煤的孔隙结构 改造效应 联孔分布

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多级脉冲超声波激励含水煤体瓦斯解吸特征的试验研究 被引量：1

7

作者 林海飞 仇悦 +4 位作者 王瑞哲 杨二豪 严敏 郝荷杰 张笑盈 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1403-1413,共11页

为进一步明确多级脉冲超声波对含水煤体瓦斯解吸特征的影响,利用含瓦斯煤体超声波激励试验系统,分析了超声波持续激励不同饱水度煤体以及多级脉冲激励饱水煤体条件下,煤的孔隙结构及瓦斯解吸的变化规律,揭示出多级脉冲超声波激励含水煤... 为进一步明确多级脉冲超声波对含水煤体瓦斯解吸特征的影响,利用含瓦斯煤体超声波激励试验系统,分析了超声波持续激励不同饱水度煤体以及多级脉冲激励饱水煤体条件下,煤的孔隙结构及瓦斯解吸的变化规律,揭示出多级脉冲超声波激励含水煤体促解增流机制。结果表明:随超声波功率和煤体饱水度的增加,煤的平均孔径、比表面积和总孔容均增大;超声波功率为1 000 W时,与干燥煤体相比,煤的比表面积和总孔容增幅由煤体25%饱水度的4.369%、3.504%分别增加到100%饱水度的7.699%、8.992%;煤的瓦斯解吸量与时间呈Langmuir型关系,煤的瓦斯解吸量、解吸率均与超声波功率、煤体饱水度呈正相关性;与干燥煤体相比,煤的瓦斯解吸量增幅、解吸率增幅均随煤体饱水度增加呈线性增大趋势,超声波激励对饱水煤体的孔隙改造及瓦斯解吸影响效果最好。随超声波多级脉冲次数增加,饱水煤体的比表面积、总孔容以及瓦斯解吸量、解吸率均增大;与1 000 W超声波激励相比,煤的比表面积及总孔容增幅与多级脉冲次数呈正幂函数关系,煤的瓦斯解吸量及解吸率增幅由多级脉冲1次的2.745%、4.598%分别增加到3次的27.222%、11.106%,与多级脉冲次数呈正线性关系。多级脉冲超声波激励含水煤体产生的振动和空化复合效应,使煤基质发生疲劳损伤,强化了煤的孔隙改造效果,并加剧瓦斯分子动能,进而促进煤体瓦斯解吸,现场可通过研发多级脉冲超声波发射器结合水力化技术增透煤层抽采瓦斯。 展开更多

关键词 多级脉冲 超声波 含水煤体 煤的孔隙结构 瓦斯解吸

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低渗透煤层气间歇注热实验研究 被引量：4

8

作者 任常在 代元军 赵龙广 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第1期22-24,共3页

以型煤为实验样品,通过对煤样在不同有效应力、瓦斯压力条件下,进行间歇注热的解吸实验,并对注热前后的煤样进行孔隙、裂隙的微观扫描,研究温度、间歇注热对煤层气解吸量及孔隙、裂隙发育的影响。

关键词 煤层气 解吸 煤的孔隙结构 渗流 间歇注热

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煤尘对瓦斯爆炸反应影响的量子化学计算研究 被引量：4

9

作者 卢楠 夏荣花 +3 位作者 密士珍 陈德展 李怀祥 董川 《山东化工》 CAS 2008年第11期7-11,共5页

目前相关文献报道大都集中在工业多元爆炸性混合气体爆炸极限的理论研究,而有粉尘参与的瓦斯多元混合气体爆炸顺序缺乏系统研究。本文对煤结构中代表性模型分子的局部片段采用从头算法和密度泛函方法在不同基组水平上进行量子化学计算,... 目前相关文献报道大都集中在工业多元爆炸性混合气体爆炸极限的理论研究,而有粉尘参与的瓦斯多元混合气体爆炸顺序缺乏系统研究。本文对煤结构中代表性模型分子的局部片段采用从头算法和密度泛函方法在不同基组水平上进行量子化学计算,得到各种计算水平下的优化结构和各类共价键能。同样理论水平下计算瓦斯爆炸反应中链的引发产生自由基需要断裂的化学键能,通过比较对煤尘存在条件下的瓦斯爆炸下限浓度下降现象进行分析,提出煤尘更容易引燃.在瓦斯-煤尘共存的情况下,是煤尘引爆瓦斯而不是瓦斯引爆煤尘的观点。 展开更多

关键词 瓦斯 煤尘 爆炸 煤的化学结构 键能 从头算法 密度泛函

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量子化学在煤微观结构研究中的应用进展 被引量：2

10

作者 蒙雅莹 周宇 张晓婉 《山东化工》 CAS 2021年第9期66-67,69,共3页

煤的微观结构特征直接关系到其反应特性,对煤的性质起决定作用,是对煤的结构性质的认识和研究,更好地对煤的合理利用不可或缺的。由于煤种的繁杂性和煤结构的复杂性,综合运用各种方法,结合化学分析方法和仪器分析技术,可以有效的提高煤... 煤的微观结构特征直接关系到其反应特性,对煤的性质起决定作用,是对煤的结构性质的认识和研究,更好地对煤的合理利用不可或缺的。由于煤种的繁杂性和煤结构的复杂性,综合运用各种方法,结合化学分析方法和仪器分析技术,可以有效的提高煤的微观结构的脱除的精准性。近年来,随着量子化学的理论、计算方法、计算机技术的快速发展,为进一步应用量子化学研究煤的结构与反应性提供了条件。本文对量子化学在煤含氧官能团、含硫官能团以及含氮官能团研究中的应用进展进行了综述,为量子化学在煤微观结构研究中更好的应用提供参考。 展开更多

关键词 煤的微观结构 官能团 量子化学

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发展我国煤化学科学研究的对策刍议 被引量：1

11

作者 张代钧 鲜学福 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 1992年第1期31-34,共4页

本文阐述了煤炭在我国能源资源中的地位与作用,以及发展煤化学科学研究和煤转化科学技术研究的重要性。简要回顾评述了煤化学的发展历史,提出了发展我国煤化学科学研究的一些初步对策。针对煤化学科学的特点,要多学科、多部门协同工作,... 本文阐述了煤炭在我国能源资源中的地位与作用,以及发展煤化学科学研究和煤转化科学技术研究的重要性。简要回顾评述了煤化学的发展历史,提出了发展我国煤化学科学研究的一些初步对策。针对煤化学科学的特点,要多学科、多部门协同工作,发挥现代分析仪器、分离和分析技术以及计算机的作用,大力加强煤化学基础理论的研究,并为煤炭转化科学技术的研究与开发服务。 展开更多

关键词 煤炭资源 煤化学 煤的组成结构 煤炭转化

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神府东胜矿区煤的基本结构特征及变质规律

12

作者 侯家琪 黄婉 +1 位作者 马颖 康宇鹏 《中国金属通报》 2021年第14期176-177,共2页

分析了矿区煤层的煤岩组成,研究了煤的基本结构特征及变质程度规律,指出神府东胜矿区煤类属低变质的长焰煤和不粘煤。

关键词 煤层 煤岩 煤的基本结构 变质程度 煤类 神府东胜矿区

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煤晶体结构受构造变形影响的研究

13

作者 郭盛强 苏现波 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第5期607-611,共5页

通过对38个原生结构煤样和47个构造煤样的晶体结构参数对比分析,探讨了煤的晶体结构与煤化作用跃变和煤体变形之间的关系.结果表明,原生结构煤和构造煤晶体结构的演化规律与煤化作用跃变有着紧密的联系;构造煤的晶体结构参数在不同煤化... 通过对38个原生结构煤样和47个构造煤样的晶体结构参数对比分析,探讨了煤的晶体结构与煤化作用跃变和煤体变形之间的关系.结果表明,原生结构煤和构造煤晶体结构的演化规律与煤化作用跃变有着紧密的联系;构造煤的晶体结构参数在不同煤化作用阶段与原生结构煤相差很大;尤其是构造煤的La:Lc,在Ro<6.0%时随着煤阶的升高呈现倒"U"字形,且比值均小于1. 展开更多

关键词 煤体变形 煤的晶体结构 煤化作用跃变

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平山矿煤的微观结构分析

14

作者 闫建浩 张歌 +1 位作者 付明明 梁广妍 《山西煤炭》 2017年第2期36-40,共5页

煤的微观结构影响着瓦斯的赋存,研究煤的微观结构有利于了解煤与瓦斯突出的规律。为了分析平山矿煤的微观结构,选取3号煤层为研究对象,通过扫描电镜和压汞实验分析煤中孔隙的形态和孔径大小,结果表明,孔隙形态有变质气孔、植物组织残留... 煤的微观结构影响着瓦斯的赋存,研究煤的微观结构有利于了解煤与瓦斯突出的规律。为了分析平山矿煤的微观结构,选取3号煤层为研究对象,通过扫描电镜和压汞实验分析煤中孔隙的形态和孔径大小,结果表明,孔隙形态有变质气孔、植物组织残留孔、颗粒间孔、胶体收缩孔、层间孔和矿物溶蚀孔,煤体呈碎屑状,微孔所占比例最大,各类孔隙都较发育。 展开更多

关键词 煤的微观结构 孔隙 扫描电镜 压汞法

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浅析影响煤岩润湿性的因素 被引量：8

15

作者 李庆会 游艺 +2 位作者 欧阳云丽 柯文丽 杨林江 《石油化工应用》 CAS 2013年第1期88-90,共3页

煤岩润湿性是煤层的基本特性参数之一,探索影响煤岩润湿性的相关因素对提高煤层气的勘探开发效果具有重要的意义。本文详细研究并分析了界面间的相互作用,煤的表面结构特征,溶液的pH值及添加剂浓度等多个方面对煤岩润湿性的影响。

关键词 煤层气 润湿性 煤的表面结构特征 溶液的pH 界面间的相互作用

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煤与瓦斯突出的机理研究

16

作者 陈祥力 《山东煤炭科技》 2012年第5期178-179,181,共3页

使用实验物理的方法,结合煤与瓦斯突出的现象,利用辐射化学和量子力学的分析结果,推断煤与瓦斯突出的微观机理,提出"雷电"效应一直伴随着煤与瓦斯突出这一概念。分析化学变化和粒子相互作用在煤与瓦斯突出过程中的作用,得出... 使用实验物理的方法,结合煤与瓦斯突出的现象,利用辐射化学和量子力学的分析结果,推断煤与瓦斯突出的微观机理,提出"雷电"效应一直伴随着煤与瓦斯突出这一概念。分析化学变化和粒子相互作用在煤与瓦斯突出过程中的作用,得出煤与瓦斯突出的机理。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 煤的化学性质 “雷电”效应 煤的大分子结构

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