煤炭地下气化炉围岩高温下组构变化特征研究

摘要

本文通过扫描电子显微镜、X-射线衍射、差热分析、薄片分析等手段，研究了鹤壁矿区直接顶和义马矿区煤层顶板泥岩在加热过程中裂隙变化规律及其变化机理。试验结果表明，鹤壁煤层直接顶砂岩在加热过程中的矿物组成发生显著变化，在加热过程中鹤壁砂岩和义马泥岩都出现吸热和放热现象，且重量有明显降低。砂岩400℃时出现微裂隙，但裂隙的数量较少。当加热到600℃时，裂隙数量增多，宽度和长度增大，温度越高，裂隙越发育，最后形成裂隙网络。由于砂岩直接位于煤层顶板之上，砂岩中含有少量有机物，在加热到400℃~600℃时便有有机物分解和析出，有机物的析出和迁移，在岩石中形成圆形孔洞。温度越高，孔隙的数量越多，孔径越大。900℃以上出现矿物烧结现象。泥岩加热到150℃时出现裂隙，且加热温度越高，裂隙越发育。高温作用形成的裂隙有两种类型：颗粒边界裂纹和穿过颗粒裂纹，且以颗粒边界裂纹为主。从裂隙和孔隙形成机理来看，主要是由于高温产生的热应力、有机物析出和迁移共同作用的结果。

目录

文摘

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第一章 绪论

第二章 岩石在高温作用下矿物组成变化研究

第三章 岩石在高温下显微结构变化研究

第四章 岩石在高温作用下裂隙形成与生长的影响因素

第五章 结论

参考文献

致谢

附录