构造煤中有机显微组分变形差异的力学及分子结构本质
侯晨亮1
姜波2
李明2
宋昱2
刘和武3
程国玺2
1.安徽理工大学煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室,安徽淮南 232001;中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州 2210082.中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州 2210083.安徽理工大学煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室,安徽淮南 232001
摘要：煤体微观变形的非均质性对煤层气赋存、运移产出具有重要影响,其中有机显微组分变形差异是煤体微观变形的关键,当前对有机显微组分变形差异性与其力学性质及分子结构之间的内在联系研究仍相对薄弱.以构造煤中有机显微组分变形差异性特征研究为基础,借助原生结构煤的高温高压变形物理模拟试验验证原位温度-应力条件下有机显微组分的变形规律,结合有机显微组分的原位纳米力学参数和分子结构特征等测试结果,阐释了构造煤中有机显微组分变形差异的力学及分子结构本质.结果表明:壳质组的分子结构松散、稳定性低、可抵抗的应力最小,表现出的硬度和弹性模量也最小,相同温度、应力载荷作用下蠕变位移最大,构造应力作用下易发生韧性弯曲变形;镜质组的分子结构相对紧密、稳定性较高、可抵抗应力较大,其硬度和弹性模量较大,相同温度、应力载荷作用下蠕变位移较小,构造应力作用下多出现脆性破裂变形;相比而言,惰质组的分子结构最为紧密、稳定性最高、可抵抗应力最大,其硬度和弹性模量最大,等同温度、应力载荷作用下蠕变位移最小,相同构造应力作用下产生的脆性破裂变形要弱于镜质组.
关键词：构造煤微观变形有机显微组分力学性质分子结构
分类号：TD311(矿山压力与支护)TQ530(煤化学及煤的加工利用)P618(矿床学)
资助基金：安徽理工大学高层次引进人才科研启动基金资助项目(2023yjrc83)国家自然科学基金(42472224)国家自然科学基金(41430317)
论文发表日期：2025-03-31
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：14( 1633-1646 )
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