构造煤的微观和超微观结构特征研究.pdf

硕士学位论文申请人姓名: 许亚坤指导教师: 陈江峰副教授专业名称: 地质资源与地质工程研究方向:矿产资源勘探评价与综合利用河南理工大学资源环境学院二○一○年六月二日构造煤的微观和超微观结构特征研究万方数据万方数据中图分类号:P531 密级: UDC: 单位代码:10460 构造煤的微观和超微观结构特征研究 Study on microstructure and ultra-microstructure characteristics of tectonic coal 申请人姓名许亚坤申请学位工学硕士学科专业地质资源与地质工程研究方向矿产资源勘查与综合利用导师陈江峰职称副教授提交日期 答辩日期 河南理工大学万方数据万方数据河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外,不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人学位论文与资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。学位论文作者签名: 年月日河南理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河南理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权河南理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影印、缩印或扫描等手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书。学位论文作者签名: 指导教师签名: 年月日年月日万方数据万方数据致谢本论文是在导师陈江峰副教授的悉心指导下完成的,在我的学业和本论文的选题到定稿无不倾注着陈老师的心血和汗水。陈老师严谨求实的治学精神、踏实的工作作风、务实创新的科研态度和宽厚待人的高尚品质影响和指引着我,将使我终生受益。在此,谨向陈老师致以崇高的敬意和忠心的感谢! 感谢河南理工大学资源与环境学院的各位领导和老师、研究生处的领导和老师在学****和生活上的大力指导、关心和帮助! 感谢我的同学及朋友给与我的关心和支持! 感谢我的父母对我的辛勤培养,他们大力的物质和精神支持使我积极努力向上,他们的恩情和期望将伴我终身! 最后,感谢各位专家、教授在百忙之中评阅我的论文,不足之处敬请批评指导! 万方数据万方数据 I 摘要本文在采集了大量构造煤和原生结构煤样的基础上,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电子顺磁共振(EPR)等方法,分析了不同应力作用和变形环境条件下,构造煤微观结构之间的差异,以及构造煤的大分子结构随煤级和构造应力的变化规律,并探讨了引起构造煤结构变化的化学机理和控制因素。通过对构造煤的扫描电镜观察,根据所受构造应力的性质、大小、主次和作用条件的不同,构造煤的结构在微观尺寸上可以分为脆性变形系列和韧性变形系列两大类,前者包括脆性裂纹和显微角砾结构,后者包括透镜状结构、鳞片状结构和摩擦镜面。构造煤的X射线衍射分析反映了构造煤的晶体结构参数随构造应力增减的变化规律,并指出构造应力对煤的化学结构影响范围有限,一般在距应力集中区2m的范围之内;构造应力对芳香核的增高有很强的促进作用,而对芳香核的扩大作用则相对微弱。运用电子顺磁共振分析,发现在烟煤阶段构造煤自由基浓度随煤级升高而增大,而到无烟煤阶段又有减小的趋势,构造应力促进了芳构化作用和环缩合作用;烟煤阶段,在距构造部位1m的范围内,随着构造应力的减小,自由基浓度N g迅速减小,超过这一范围N g则渐趋平稳;区域变质作用的各种化学机制是引起构造煤的自由基浓度N g变化的主要控制因素,构造作用引起的动力变质作用是引起构造煤的自由基浓度N g变化的相对次要的控制因素。关键字:构造煤;微观结构;大分子结构;扫描电镜;X射线衍射:电子顺磁共振万方数据 II 万方数据