温度–时间–煤变质程度的定量计算

吴冲龙的煤变质热动力学方程是一个包含煤层绝对年龄、变质温度和镜质体反射率的数学方程。如果确定煤层绝对年龄和其镜质体反射率,能够计算其理论最低变质温度;如果确定煤层绝对年龄和变质温度,能够计算其理论最大镜质体反射率。定义时温比值来比较延长时间或提高温度对提高煤变质程度的影响以及温度影响显著性。结果表明:在同一个成煤期内,随着镜质体反射率的增加,温度影响显著性下降;在相同的镜质体反射率,随着成煤期的年龄,温度影响显著性也下降。在白垩纪高煤级煤III的R0 = 6.1%时,普通数学方法计算出增加1℃温度的影响相当于延长五百九十万年时间的影响。而高等数学方法计算结果是增加1℃温度的影响相当于延长三百六十七万年时间的影响。

山西沁水盆地寺河煤矿煤微晶结构及化学组成特征分析

煤结构与煤的反应性、煤成烃特性及其他性质密切相关,掌握煤的组成结构是合理利用煤的前提。在充分分析寺河煤矿煤煤岩煤质的基础上,利用X射线衍射光谱技术(XRD)和傅里叶转换红外光谱技术(FT-IR)对该煤矿煤的微晶结构以及化学组成特征进行深入分析。研究结果表明:寺河煤矿3号煤层的2个典型煤样最大镜质体反射率分别为2.44%和2.87%,属于低灰、特低硫、低挥发分的无烟煤;煤有机显微组分以镜质组和惰质组为主,其中镜质组含量达到70%以上;无机显微组分中主要以黏土类和硫化物类矿物形式存在。2个煤样的XRD测试结果显示煤样层间距(d002)分别为3.496A和3.533A,堆砌度(Lc)分别为19.521A和19.610A,延展度(La)分别为22.273A和23.011A,芳香层数分别为5.584和和5.551,显示煤中芳环堆叠度和延展度高,微晶结构较好;FT-IR测试结果显示煤样的红外光谱参数I1分别为0.80和1.50,I2分别为0.32和0.82,I3分别为0.32和0.15,表明煤中芳香环化程度很高,煤样已达到高变质阶段。