韓城地區(qū)構(gòu)造煤孔隙結(jié)構(gòu)和吸附特征分析.pdf

1、以陜西省韓城地區(qū)構(gòu)造煤為研究對象，利用前人總結(jié)的地質(zhì)原始資料和宏觀肉眼觀察，定性描述韓城地區(qū)構(gòu)造煤的煤巖煤質(zhì)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(gòu)造煤的孔隙結(jié)構(gòu)特征；采取等溫吸附測試，分析了韓城地區(qū)構(gòu)造煤的吸附能力。本文深入分析了韓城地區(qū)構(gòu)造煤的孔隙結(jié)構(gòu)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(xiàn)實意義。
　　結(jié)合原始地質(zhì)資料和肉眼觀察分析，將韓城地區(qū)構(gòu)造煤分類為碎

2、裂煤、碎粒煤和糜棱煤。其煤巖煤質(zhì)特征分別為：碎裂煤原生結(jié)構(gòu)和層理保留，常見塊狀和層狀構(gòu)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(yán)重，僅局部可見，層理間有時出現(xiàn)滑移面和構(gòu)造擦痕，粒狀構(gòu)造，手掰呈1 mm左右的顆粒；糜棱煤原生結(jié)構(gòu)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(gòu)造煤微觀形態(tài)，碎裂煤常見原始層理和微細(xì)層，多發(fā)育內(nèi)生裂隙；碎粒煤少見或不見原始層理，多碎粒結(jié)構(gòu)，常發(fā)育外生張

3、裂隙；糜棱煤不見原始層理，多呈糜棱質(zhì)和鱗片狀結(jié)構(gòu)，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(gòu)造煤的孔隙結(jié)構(gòu)特征。結(jié)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?？?；糜棱煤以氣孔和礦物質(zhì)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(jié)果得到孔容和比表面積的變化與構(gòu)造變形

4、和變質(zhì)作用具有一定的關(guān)聯(lián)性。隨構(gòu)造應(yīng)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(gòu)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(zhì)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