高温条件下砂岩和页岩的磁电参数变化特征
邵振鲁1
张国富1
梁运涛2
宋双林2
田富超2
张桉3
邵洪文4
1.中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 2211162.中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁沈抚示范区 1131223.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新 1230004.新疆维吾尔自治区煤田地质局一五六煤田地质勘探队,新疆乌鲁木齐 830009
摘要：为了探究煤田火区岩石在高温条件下的磁、电异常特性,基于火区煤层顶底板常见的2种砂岩和1种页岩开展了 8种不同的试验,研究了其孔隙度、微观结构、矿物成分、元素分布、磁化率、热剩磁、电阻率和介电性能随温度的变化特征,对高温砂岩和页岩的磁电参数变化进行了综合分析,解释了岩石在高温或煅烧冷却后形成的磁电异常.结果表明:岩石磁性强度与其含铁矿物的种类及含量密切相关,高温加热过程中,岩石中含铁矿物会相变生成磁性更强的铁磁性矿物,其磁化率在居里温度时达到极小值,而剩余磁化强度随截止温度的升高逐渐积累,磁性总体增大.水分含量、载流子数量及流动机制和热破裂发展会综合影响岩石电阻率,砂岩的介电常数与介电损耗随温度升高而增大,随电场频率的增大而减小,页岩中含有的大量石墨化有机质将降低电阻率、增大介电参数,且其热分解作用会极大地降低介电损耗.研究结果可为煤田火区磁、电数据反演解释提供理论指导,也为煤炭地下气化火焰工作面以及地热资源勘探提供了支撑.
关键词：煤火高温磁异常电阻率介电特性
分类号：TD752(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52274236)国家自然科学基金(52130411)国家自然科学基金(51904292)新疆维吾尔自治区重点研发任务专项项目(2022B03003-2)中国矿业大学未来杰出人才助力计划(2022WLJCRCZL194)江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX22_2673)
论文发表日期：2023-07-30
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：15( 672-686 )
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