山西寺河不同煤体结构煤萃取后的族组成特征
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１ 实 验 部分
１ １ 煤 样 ．
地 质研 究 室 ［ 的划分 类 型 ， 分 类根 据 煤体 宏 观 特 ２ ］ 该
征 及脆性 变形 程度 ， 构造 煤划分 为碎 裂煤 、 将 碎粒 煤
本 实 验用 煤 样 采 自山西 沁水 盆 地寺 河 矿 ， 出 产 层 位为 二叠 系 山西组下 部 的 ３号煤 ， 种为 无烟煤 ． 煤
体 结构 的无 烟煤煤 样萃 取后 族组成 变化 规律 ．
学 组成 ， 而对煤 层 中的气 体形成 、 进 赋存 以及 运移 机 制 产生 重要 的影 响． 年 来 ， 究 者 对 构 造 煤 的 成 多 研 因、 力学 特征 、 微观 结构 以及 储层 物性 特征等 方 面进 行 了大量 研究 ， 构造 煤进行 了不 同角度 的划 分 ． 对 目 前 普遍 接受 的构造 煤划 分方 案为 焦作 矿业学 院 瓦斯
１ 士 、 教 授 ， 南 理 工 大 学 能 源 与工 程 学 院 ，５ ０ ３ 河 南 焦 作 ； 国 矿业 大学 煤 炭 资 源 与 安 全 开 采 国 家 重 点 实 验室 ，０ ０ ３ 北 京 ；） ）博 副 河 ４４０ 中 １０ ８ ２ 硕 士 生 ， 南 理 工 大 学 能 源 科学 与工 程 学 院 ，５ ０ ３ 河 南 焦 作 ；）硕 士 ， 煤 集 团 技 术 研 究 院 ，４ ０ ６ 山西 晋 城 河 ４４０ ３ 晋 ０ ８０
化 ， 而形成 具有 不 同结构 特 征 和 不 同类 型 的构 造 从
盆 地南 缘寺河 矿 的无烟 煤 为研 究对 象 ， 采用 苯 、 四氢 呋喃 （ ＴＨＦ 和 １ 甲基一一 ） 一 ２吡咯 烷 酮 （ ＮＭＰ 等 溶 剂 ， ）
煤 ．】 国各 主要 含 煤 盆地 均 经 历 了长 期 复杂 的构 ¨我 造 演化 史 ， 成 了广泛 分布 的构造 煤 ． 形 构造应 力作 用 的挤压 和剪 切对煤 体 （ ） 成 不 同程 度 的破 坏 ， 层 造 使 得 煤体 原生 结构 和 构造 发 生 不 同程 度 的脆 裂 、 碎 破 或韧性 变形 、 叠加 破坏 ， 从而 改变 了煤体 （ ） 层 的宏 观
摘 要 以 山西沁 水盆地 寺 河矿无 烟煤 为研 究对 象 ， 用溶 剂萃取 法 ， 采 对四 类不 同煤体 结构 的
煤样 分 别用苯 、 四氢呋喃 （ ＴＨＦ 和 １ 甲基一一 咯 烷 酮 （ ＭＰ 溶 剂 进行 萃取 ， ） 一 ２吡 Ｎ ） 结合 柱 层 析 法 ， 对煤
样 萃取物 进行 了族 组成 分析． 究发 现 ， 研 随煤体 结构 破坏 程度 的增加 ， 样 的溶剂 萃取 率增 大． 中 煤 其 ＮＭＰ溶剂 的萃取 率 最大 ， ＴＨＦ次之 ， 苯溶 剂 萃取 率最 小 ； 着煤体 结构破 坏程 度 的增 高 ， 随 萃取 物 中
了多种 假说 并建 立 了众 多 的结 构模 型． 而 对 于不 然
同煤体 结构煤 ， 别是 高煤 级煤溶 剂萃 取后 ， 特 小分 子
相 溶 出规律 的研究 鲜见 报道 ． 于此 ， 研究 以沁水 鉴 本
在 不 同的应 力一 应变环 境 和构造 应 力作 用 下 ， 的物 煤 理 结构 、 化学 结构 及 其 光性 特 征 等 都将 发 生 显 著 变
ＴＱ５ ０ ３ 中 图分 类 号
溶 剂分 子 的介 电常数 和偶极 性是 影 响溶剂萃 取能 力
０ 引 言
煤 是 对 应力 和 应 变非 常 敏感 的一 种特 殊 岩 石 ，
的两个 重要 因 素．３ 人 对 不 同煤 级 的煤 特 别 是 １ 前 “
中低煤 级煤 进行 了 大量 的溶 剂 萃取 实 验 研 究 ， 出 提
收 稿 日期 ：０ １１—２ 修 回 日期 ：０２０ —１ ２ １－２１ ； ２ １—２２
第 ２期
张 小 东 等 山西 寺 河 不 同煤 体 结 构 煤 萃 取 后 的族 组 成 特 征
的族 组成 呈现 总烃 的含 量相对 下 降 、 非烃 类化 合物 含 量 总体增 加 的 变化 规 律． 中， 和烃 类含 量 其 加 ， 沥青质组 分 的相 对含 量减 少． 芳 而
关键 词 煤体 结构 ， 溶剂 萃取 ， 萃取 率 ， 组成 族
第３卷 第 ２ ５ 期 ２ １ 年 ４月 ０２
煤 炭 转 化
ＣＯ ＡＬ ＣＯ ＮＶ ＥＲＳＩ ＯＮ
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ ２ １３ ．
Ａ ｐｒ ０１ ．２ ２
山西寺河不 同煤 体结构煤 萃取后 的族组成特征
张 小 东Ｄ 孔 令 菲 夏 春 鹏 。 乔 伟 苗 书 雷ｚ ，
和糜棱煤 三种 类 型． 剂萃 取 是 通 过溶 剂 与 煤 的作 溶
用将 煤 中可溶 分 子 相释 放 出来 的过 程 ， 方 法 因条 该
煤样 采 自于煤 矿井 下不 同构 造部位 ， 据文 献［ ］ 根 ２ 将
煤样 按煤 体结 构类 型划 分为 原生结 构煤 、 裂煤 、 碎 碎
件 温和 、 操作 简单 且不破 坏煤 中的大分 子结构 ， 期 长 以来 一直 是研 究煤 的组 成和 结构 的重要 手段 ． 中 ， 其
粒煤 和 糜棱煤 ， 分别 用 编号 工， Ⅲ和 Ⅳ表示 ． Ⅱ， 各煤 样 的显微 组分 定量 统计 结果 见第 ７页表 １ ．
＊ 国 家 自然 科 学基 金 资 助项 目（ １７ １３ 和 中 国矿业 大 学 煤 炭 资源 与 安全 开 采 国家 重 点 实验 室 开放 基 金 资 助项 目（ＫＬ Ｒ Ｍ１ＫＦ ０ ） ４０ ２１ ） Ｓ Ｃ Ｓ ０ Ｂ １．
特 征 和力学 性质 ， 改 变 了煤 的物 理 化学 结 构 和 化 也
对 不 同破坏程 度 的煤 样 进 行 溶 剂萃 取 ， 析 不 同溶 分
剂作 用 下煤样 的萃取 率 差 异 及其 实 质． 借 助 于柱 并 层 析法 对萃取 物 的族 组 成 进 行 分离 ， 示 了不 同煤 揭
