高煤级煤岩流变作用的谱学研究

摘要：

为研究高煤级煤岩在不同流变条件下大分子结构的变化特征，对沁水盆地南部高煤级原生结构煤岩及其变温变压流变实验后的煤岩进行了FT IR和激光拉曼光谱测试和分析。结果表明：不同温压条件形成的不同类型流变煤岩的大分子结构和组成具有明显的差别。煤岩变温变压流变实验（温度300～400℃、围压50～100 M Pa、应变小于10％和应变速率10－4～10－7· s－1）会使其大分子结构产生改变，并实现化学结构重组：当温度为300或350℃，高煤级煤岩易形成脆性流变或脆韧性流变，机械能转化为热能，一些键能较弱的支链和官能团断裂并且结构脱落，产生裂解小分子，其过程以应力降解作用为主，而芳香结构增多，同时出现应力缩聚；而温度上升至400℃以上，高煤级煤岩即可发生韧性流变，次生缺陷发育，机械能转化为应变能，脱落的小分子优先嵌入或吸附在大分子结构的缺陷或表面，脂肪和芳香结构的变化，其过程既有应力降解作用又有应力缩聚作用，而且以应力缩聚作用为主；围压和样品注水状态对大分子结构影响不明显。

关键词：高煤级煤岩、煤岩流变、大分子结构、傅里叶变换红外光谱、激光拉曼光谱

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金项目40972131，41372213，41030422;中国科学院战略性先导科技专项课题XDA05030100

在线出版日期：2015-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：899-904