本文關鍵詞：韓城地區(qū)構造煤孔隙結構和吸附特征分析

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【摘要】：以陜西省韓城地區(qū)構造煤為研究對象,利用前人總結的地質原始資料和宏觀肉眼觀察,定性描述韓城地區(qū)構造煤的煤巖煤質特征。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、壓汞實驗(MIP)、低溫氮吸附測試等方法,分析韓城地區(qū)構造煤的孔隙結構特征;采取等溫吸附測試,分析了韓城地區(qū)構造煤的吸附能力。本文深入分析了韓城地區(qū)構造煤的孔隙結構和吸附性,對研究該地區(qū)煤層氣賦存和儲集具有一定的理論和現實意義。結合原始地質資料和肉眼觀察分析,將韓城地區(qū)構造煤分類為碎裂煤、碎粒煤和糜棱煤。其煤巖煤質特征分別為:碎裂煤原生結構和層理保留,常見塊狀和層狀構造,具滑移面,表面發(fā)育外生裂隙,手掰成小碎塊;碎粒煤層理不連續(xù),破壞較為嚴重,僅局部可見,層理間有時出現滑移面和構造擦痕,粒狀構造,手掰呈1 mm左右的顆粒;糜棱煤原生結構消失,發(fā)育顯微褶皺,硬度低,手掰呈粉末。利用掃描電子顯微鏡(SEM)分析構造煤微觀形態(tài),碎裂煤常見原始層理和微細層,多發(fā)育內生裂隙;碎粒煤少見或不見原始層理,多碎粒結構,常發(fā)育外生張裂隙;糜棱煤不見原始層理,多呈糜棱質和鱗片狀結構,多發(fā)育外生剪裂隙。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、壓汞實驗(MIP)、低溫氮吸附測試等方法,研究構造煤的孔隙結構特征。結果表明:在電鏡下,碎裂煤的孔隙成因類型以原生孔和角礫孔為主;碎粒煤以外生孔為主,多發(fā)育有碎粒孔;糜棱煤以氣孔和礦物質孔為主。粗略評估孔隙大小,碎裂煤孔隙為中孔和大孔,碎粒煤和糜棱煤主要發(fā)育小孔。通過壓汞法和低溫氮吸附法測試結果得到孔容和比表面積的變化與構造變形和變質作用具有一定的關聯性。隨構造應力的增加,煤孔隙中孔容和比表面積逐漸增加,糜棱煤碎粒煤碎裂煤。亞微孔、微孔和中孔比重增大,過渡孔和大孔比重減小,構造變形對“大”孔隙的影響較大。在二次煤化躍變后,隨Ro,max的增大,除中孔和大孔線性效果不明顯外,各孔隙體積和比表面積都逐漸增大,瘦煤孔隙體積和比表面積大于焦煤,變質作用對亞微孔和微孔的“小”孔隙影響較大,對過渡孔以上的“大”孔隙影響較為薄弱。通過等溫吸附實驗,得到吸附性與構造變形、變質作用和孔隙結構等具有一定的關聯性。吸附量與構造變形呈正相關;隨Ro,max的增加,吸附量逐漸增大,韓城地區(qū)構造煤瘦煤吸附能力優(yōu)于焦煤;韓城地區(qū)構造煤吸附能力與過渡孔以下的“小”孔隙呈正相關,與“大”孔隙相關性不強。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P618.11

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本文編號：1302551