岩浆侵入后煤层物质组成及孔隙结构特征研究

为研究岩浆侵入后煤层物质组成和孔隙结构的变化规律,基于FTIR、XRD和低场核磁共振,研究了岩浆厚度、距煤层的距离对煤层的影响特征,并基于COMSOL软件模拟了煤层温度变化过程.结果表明:岩浆侵入使煤中挥发分含量下降,灰分含量增加,并增加了煤中矿物种类;煤层受热升温导致煤中羧基含量降低,酯类含量略有升高;V1、H1和H2三个试样发生热解,脂肪链长度缩短,但芳香结构无明显变化;热环境促使煤中孔隙发育,有效孔隙度增大,孔隙连通性增强;随热液流体渗入煤中的无机矿物改变煤矿物组分的同时,填充煤中孔隙,导致H1和V1试样饱水T2谱面积减小,孔隙连通性减弱,不利于瓦斯在煤层中的运移;模拟温度低于300 ℃的试样不发生热解或仅发生轻微热解,侵入过程中所有试样的最高温度均低于600℃,对应试样中芳香结构聚合度无明显变化;岩浆厚度越大、距煤层距离越小,则煤层受热演化的程度越大,对应的温度更高,受高温影响的时间延长.