不同煤级煤纳米力学性能的Micro-Raman结构响应
韩雅婷
孙蓓蕾
太原理工大学 地球科学与工程系,山西 太原 030024;太原理工大学 煤与煤层气地质山西省重点实验室,山西 太原030024
摘要：煤的力学性质具有非均质性及多尺度效应,从纳米尺度认识煤力学性质及与其组成结构之间的关系,是理解煤储层的压裂改造机制及裂纹扩展机理的关键.利用原子力显微镜和显微拉曼对不同煤级煤的镜质组进行测试,获得煤样的力学和结构参数.结果表明:镜质组的弹性模量E在0.66～7.58 GPa之间,且弹性模量随镜质组最大反射率Ro的增加而增加;同时随着Ro的增大,拉曼结构参数呈现有规律的变化;将弹性模量E与拉曼结构参数建立关系,发现(G-D)峰位差、多环芳烃的相对含量与致弹性模量均呈现明显的正相关关系,FWHM-G与E呈现负相关关系,反映了结构有序度的增加会导致弹性模量增大,表明随着成熟度的增加,促使大分子结构排列紧密且分子间作用力增大,导致弹性模量也随之增大.
关键词：煤储层压裂煤结构原子力显微镜显微拉曼纳米力学性能
分类号：TD163(矿山地质与测量)
资助基金：国家自然科学基金(41973077)国家自然科学基金(41872177)
论文发表日期：2022-11-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 7-14 )
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