升温速率对热压型煤微结构演化规律及力学、渗流特性的影响

摘要

煤矿瓦斯灾害物理模拟实验中，型煤材料制作方法是影响其强度和渗透率的关键因素。引入Horsfield致密堆积理论优化型煤材料的配比，对不同升温速率下热压型煤的力学-渗流特性开展研究，并考察不同升温速率对其分子结构和孔隙结构影响。结果表明：随着升温速率的增加，热压型煤的C1s元素占比、分子结构官能团中醇、醚基(C—O/C—OH)和芳香烃、脂肪碳(C—C/C—H)含量呈先增后减再增规律；单轴抗压强度呈先增大后减小规律，而初始渗透率呈先减小后增大的趋势；最优升温速率为5℃/min。研究成果对提高型煤与原煤的相似性具有指导意义。

关键词

煤矿瓦斯灾害 / 微结构 / 热压型煤 / 升温速率 / 单轴抗压强度 / 渗透率