西山矿区煤层煤结构的FTIR特征研究
梁文勖1
韩志鹏2
付巍3
1.煤炭科学研究总院,北京 100013;中煤科工集团沈阳研究院有限公司,辽宁 抚顺 113122;煤矿灾害防控全国重点实验室,辽宁 抚顺 1131222.中广核研究院有限公司,广东 深圳 5180313.中煤科工集团沈阳研究院有限公司,辽宁 抚顺 113122;煤矿灾害防控全国重点实验室,辽宁 抚顺 113122
摘要：为了研究西山矿区的煤结构特征,借助傅里叶红外光谱技术(FTIR)对屯兰矿 7 个不同煤层的原煤样品的化学结构进行了分析表征.光谱特征曲线结果表明:各煤层样品在 3 600 cm-1 以下的宽阔频带的出现是由OH伸缩振动引起的,样品的最大吸收位于 3 430～3 400 cm-1附近;02#、2#、7#、8#、9#煤样品在 800～1 800 cm-1 频带上振动较强,该范围内多为含氧官能团,主要包括羟基(醇羟基和酚羟基)、羧基、羰基等,这些基团本身具有很强的亲水性,增加了煤内部结构的含水率,导致自身的能量密度降低,不利于煤的深加工和利用.通过对FTIR吸收峰归属研究、图谱分析与拟合,获得与煤成熟度相关的基于FTIR技术的芳碳率(fa-FTIR)值;通过建立试验研究获得的fa-FTIR值与理论芳碳率(fa-T)值之间的回归模型,得出两者之间的正相关系数R2=0.804,表明采用FTIR技术计算出的芳碳率是可靠的;通过研究煤变质程度(最大反射率Rmax)与红外结构参数的相关性,发现随着Rmax增大,芳碳率fa-FTIR增大,生烃潜力'A'降低,此阶段煤化会使煤中芳香烃类物质增多.
关键词：煤化学结构傅里叶红外光谱煤成熟度煤变质程度生烃潜力
分类号：TD75+2.2(矿山安全与劳动保护)
资助基金：辽宁省博士科研启动基金资助项目(2022-BS-365)
论文发表日期：2025-04-20
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( 82-89 )
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