宋昱
- 作品数：15 被引量：159H指数：8
- 供职机构：中国矿业大学资源与地球科学学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球化学工程石油与天然气工程矿业工程更多>>
- 低中煤阶构造煤的纳米级孔隙分形特征及瓦斯地质意义被引量：10
- 2017年
- 利用低温液氮吸附实验,研究不同类型构造煤的孔隙结构和分形特征。研究表明:低中煤级构造煤的低温液氮吸附回线分为Ⅰ—Ⅲ类,Ⅰ类为碎裂煤孔隙,主要由一端开口及两端开口的圆筒形孔构成;Ⅱ类为片状煤和鳞片煤孔隙,主要由两端开口的圆筒形孔构成,含少量墨水瓶形孔和狭缝平板形孔;Ⅲ类为揉皱煤孔隙,主要由墨水瓶形孔和狭缝平板形孔构成。从原生结构煤到揉皱煤,大孔(>50nm)比表面积逐渐降低,介孔(2~50nm)比表面积变化不大,微孔(<2nm)比表面积逐渐增加,中值孔径逐渐减小;纳米孔孔隙结构分形维数逐渐增大,孔隙系统渐趋复杂,吸附能力增强。分形维数可以有效表征构造煤变形强度及其孔隙非均质性,分形维数较高(D>2.9)的揉皱煤,构造变形强,孔隙形态复杂,比表面积大;分形维数较低(2.6
- 李凤丽姜波宋昱汤政
- 关键词：孔隙结构瓦斯地质
- 东胜长焰煤热解含氧官能团结构演化的^(13)C-NMR和FT-IR分析被引量：23
- 2015年
- 以东胜煤田色拉一号井田2号煤层长焰煤为研究对象,利用浮沉离心法富集其镜质组。基于工业分析、元素分析、13C-NMR、FT-IR、谱图分峰拟合技术和化学分析测试,求取镜煤及一系列热解煤含氧官能团结构与含量参数,从不同角度研究了含氧官能团的分布规律与演化特点。镜煤中羧基、羰基含量分别为8.91~10.90 mol/kg、1.61~1.79 mol/kg,随热解温度升高羧基显著减少。热解作用促使以端基形式连接在脂肪链或脂肪环结构氧上的甲基和亚甲基首先脱去,且在温度高于350℃后基本稳定。氧在热解过程赋存状态的变化是芳香体系与脂肪体系相互竞争的结果,510℃热解煤中芳香类氧和脂肪类氧的含量分别为7.49、3.45 mol/kg。羟基的演化过程与热解过程中氧的赋存状态密切相关。随着热解过程的进行,在热解温度低于440℃时,各种羟基含量均减少,热解过程对于大分子网络的破坏干扰了各种氢键作用,而羟基π作用则暂时增强,至510℃时各种氢键含量均降为最低。东胜长焰煤中含氧官能团化学活性顺序为:[COOH]>[R-O]>[Ar-O-Ar,Ar-O-C,C-O-C]>[C=O]。镜煤非活性醚键含量为0.68 mol/kg,活性醚键为0.48 mol/kg,主要为非活性醚键。
- 宋昱朱炎铭李伍
- 关键词：热解含氧官能团FT-IR
- 层次分析-熵值法在煤层底板突水预测中的应用被引量：7
- 2015年
- 基于范各庄矿12煤层底板突水预测的复杂性,在利用最大构造曲率、含水层水压、富水性、隔水层厚度、岩性比、导水裂隙带深度对各突水因素进行量化表征基础上,通过熵值法对层次分析法求得的主观权重进行修正,确定各突水因素的权重。并建立了煤层底板突水的指数加权模型,预测结果与已知突水点吻合度达80%,结果表明:研究区突水危险性呈现由东往西逐渐增大的趋势,其中南部毕各庄向斜区(未采区)轴部及东北翼突水危险性指数很高。
- 张军建宋昱奚方喆
- 关键词：突水因素突水危险性底板突水
- 淮北煤田孟庄煤矿煤中微量元素赋存状态及环境效应被引量：3
- 2015年
- 运用数理统计思想,利用聚类分析和因子分析方法,研究淮北煤田孟庄煤矿煤中10种微量元素的丰度特征、赋存状态及环境效应。结果表明,孟庄煤矿煤中微量元素丰度变化范围较大,但基本处于正常范围。煤中Cr、U、V、As、Th、Ba和Mo属于黏土矿物吸附类;Mn和Cu属于硫化物矿物类;Sb属于有机结合类。Cr在煤灰分中富集程度高,在煤中含量高,可以通过洗选脱除来减小危害;Sb属于易挥发元素,但是在煤中含量低,危害小。
- 邵培王爱宽宋昱
- 关键词：煤微量元素赋存状态环境效应
- 贵州凤冈地区龙马溪组黑色页岩孔隙特征被引量：3
- 2015年
- 对贵州凤冈地区龙马溪组黑色页岩进行了野外实地调研和系统采样,利用扫描电镜、高压压汞、低温液氮吸附和二氧化碳吸附等方法对所采样品进行了实验测试。结果表明,目的层储集空间以晶间孔、粒间孔、溶蚀孔和微裂隙为主,孔径多在1~10μm,少数达10~20μm;压汞法测得主体孔径为5~800 nm,大于5 nm的孔径占90%以上,比表面积和孔体积分别为2.12 m2/g和0.012 8 m L/g,孔隙度为2.78%;低温液氮吸附和二氧化碳吸附试验得出的比表面积分别为12.8 m2/g和8.78 m2/g,孔体积分别为0.011 2 m L/g和0.002 5 m L/g,孔径分别为4.67 nm和0.495 nm.分析实验结果得出,目的层孔隙系统发育较为完善,且连通性好,同时具有较高的孔隙度,较大的比表面积和孔体积,有利于气体的吸附、运移和储集,是较好的储集层。
- 闫高原朱炎铭王阳周泽宋昱唐鑫
- 关键词：龙马溪组孔隙特征扫描电镜压汞
- 桌子山煤田含煤地层沉积特征与聚煤模式探讨被引量：5
- 2014年
- 通过单井岩性、沉积构造、连井剖面分析等手段,对桌子山煤田聚煤期沉积环境类型、沉积演化过程及聚煤特征进行了分析。研究表明:桌子山煤田石炭-二叠系含煤地层主要由潮坪、三角洲、曲流河3种沉积相组成,可进一步识别出潮上坪、三角洲平原、河漫等8种沉积亚相及多种沉积微相;受海水进退影响,聚煤期本区经历了海相到陆相的沉积演化过程,可分为四个演化阶段;期间聚煤作用的强弱取决于沉积相带的时空配置,最有利的聚煤环境为太原组下段的潮上泥炭沼泽及山西组2段的岸后沼泽、三角洲平原。从沉积环境角度,建立和探讨了本区主要的聚煤模式:潮坪聚煤模式与曲流河、三角洲平原聚煤模式。
- 王毅朱炎铭姚能旺谢康珍宋昱
- 关键词：沉积环境聚煤作用聚煤模式
- 煤缩合芳环应力响应:对无烟煤石墨化的启示被引量：2
- 2022年
- 浅层次(<5 km)滑脱构造中剑鞘褶皱的发现预示着脆性变形域中同样发育有煤层韧性剪切带,且其结构-构造特征和伴生石墨矿化现象已被人们所认识,然而对于煤大分子缩合芳环应力响应特征则知之甚少,且缺乏实验论证及理论分析。以原生结构无烟煤的高温高压变形实验,高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)以及X射线衍射(XRD)分析为主要研究方法,分析次高温条件下(<300℃)应力(~200 MPa)和应变速率(1×10^(-5)~1×10^(-7)s^(-1))对煤中缩合芳环结构有序性的影响,揭示不同应力状态和应变速率条件下煤缩合芳环的结构有序化演化规律及其对无烟煤石墨化成矿的启示。结果表明,高构造应力和低应变速率使得无烟煤大分子缩合芳环长度生长,定向性增强;2者对缩合芳环结构有序性的影响最为显著。煤中缩合芳环弯曲程度随着差异应力和静水压力的升高而升高,随着应变速率的降低而升高;堆叠程度则随着差异应力的升高和应变速率的降低而略微升高,对静水压力和温度的变化不敏感。XRD结果显示缩合芳环碳网间距随着构造应力的升高和应变速率的降低而逐渐降低,与HRETM的表征结果一致。实验结果表明除温度之外,高差异应力和低应变速率是无烟煤大分子基本结构单元有序化增强的关键因素。作为上地壳力学性质最为软弱的岩层,煤大分子缩合芳环应力响应特征研究对于无烟煤石墨化成矿作用有重要启示作用。
- 宋昱宋昱姜波王猛王猛李凤丽冯光俊全方凯
- 关键词：构造应力
- 低中煤级构造煤超临界甲烷吸附特性及吸附模型适用性被引量：15
- 2017年
- 综合分析了低中煤级构造煤甲烷超临界吸附特性,以及常用的吸附理论及其扩展模型对构造煤的适用性。Ⅰ类模型对最大吸附量(V_m)的拟合方差平均值表现为原生<碎裂<碎斑<片状<揉皱<碎粒<鳞片<糜棱煤,其中T和L-F对原生煤和脆性构造煤的V_m拟合效果较好。Ⅱ类模型对构造煤V_m的拟合方差高于Ⅰ类模型,其中T-BET-1和T-BET-2不适合于鳞片煤。Ⅲ类模型的拟合方差平均值表现为:碎斑<碎裂<原生<碎粒<揉皱<鳞片<糜棱煤,拟合偏差低于Ⅰ和Ⅱ类模型,其中DR1~DR3和DA-3模型可以有效计算鳞片煤和揉皱煤的V_m。DR1~DR3可以较好的反映糜棱煤的V_m。随着构造变形的增强,Ⅲ类模型的吸附饱和度逐渐增高,由单分子层不饱和吸附(原生、碎裂、碎斑),逐渐过渡为单分子层饱和吸附(碎粒、片状煤),再过渡为多分子层吸附(鳞片、揉皱、糜棱煤)。原生煤及构造煤吸附势(0~13 kJ/mol)分布均随着吸附空间的增大而逐渐降低。在达到最大吸附量时,吸附空间表现为原生≈碎裂<碎斑<碎粒≈片状<揉皱<糜棱≈鳞片煤。拟合偏差分析表明:E-L,L-F,L和T,对碎粒煤适应性最强;L,F,T和E-L适合于鳞片煤;L,F,E-L,TBET-3,DR1,DR2适合于揉皱煤;而模型F和T适合于糜棱煤。
- 宋昱宋昱姜波李明李明
- 关键词：构造煤等温吸附
- 宿县矿区构造煤压缩特性及孔隙结构分形特征研究被引量：10
- 2017年
- 基于构造煤孔隙结构对瓦斯赋存与突出具有重要影响,但在压汞试验中,过大的压力会造成煤基质的压缩,造成较大的试验误差,尤其对吸附瓦斯的纳米级孔隙的影响更为显著,选取宿县矿区典型构造煤样品,采用压汞法与液氮吸附相结合的方法,计算了不同类型构造煤的压缩系数,采用Menger模型表征构造煤的孔隙特征,并对100 nm以下煤样的压汞孔隙体积进行了校正。结果表明:Menger模型适合表征煤中的渗流孔,而对吸附孔的表征较差,说明在压汞试验中,高圧段(>11 MPa)煤基质压缩对分形维数造成了很大的影响;而经校正后,算得的吸附孔分形维数对孔隙特征具有较好的表征作用,在碎裂煤、碎斑煤到鳞片煤阶段,随着煤体变形程度的增加,吸附孔的分形维数D2c呈逐渐增大趋势、孔隙形态逐渐复杂,揉皱煤的D2c略小于鳞片煤。
- 汤政姜波宋昱宋昱李凤丽
- 关键词：构造煤孔隙结构分形维数
- 构造煤变形过程中矿物及元素响应——以朱仙庄矿8号煤为例被引量：5
- 2017年
- 煤变形过程中矿物及元素的响应特征是构造煤研究的一个新领域,并可能为煤与瓦斯突出预测提供新的方法和手段。在淮北朱仙庄矿8号煤Ⅱ832工作面不同类型构造煤扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等实验测试的基础上,分析了煤构造变形过程中矿物及元素的响应特征,并探讨了其迁移聚集模式。结果显示,随着构造变形的增强,煤中矿物由完整的层片状破碎为残斑状,矿物薄膜甚至随煤体发生揉皱变形,同时由单矿物独立分布变为多矿物相互混杂,韧性变形煤中矿物种类及含量均有显著增加;煤中不同种元素对构造变形的敏感程度不同,可划分为脆性变形敏感型元素(主要包括Ca,Mg,Zn,Mn,Sb,Hg等元素)、韧性变形敏感型元素(主要包括Si,Al,K,Rb,Th,Cu,Th,Cu,Cr和REE元素等)和稳定或复杂变化型元素3类;结合不同类型构造煤结构及其应力应变环境的差异,将构造煤中矿物和元素迁移聚集概括为动力变质作用驱动、裂隙充填和韧性变形混合流变等3种模式。动力变质作用主要影响煤中有机元素及与有机质相关的元素类型;构造裂隙的发育及热液流体的充填导致了脆性变形煤中碳酸盐矿物、低温热液型硫化物矿物及相应元素的富集;韧性流变作用使得煤中黏土矿物及相应元素在韧性变形煤中相对富集。
- 程国玺姜波刘和平刘杰刚宋昱
- 关键词：构造煤
