本文以宿縣礦區(qū)構(gòu)造煤為重點(diǎn)研究對(duì)象,結(jié)合煤的高溫高壓變形實(shí)驗(yàn),緊密圍繞構(gòu)造煤中礦物與元素的動(dòng)力分異特征與機(jī)理的核心科學(xué)問題展開系統(tǒng)研究。揭示了構(gòu)造煤有機(jī)質(zhì)的動(dòng)力變質(zhì)作用與礦物的變形、變位與變質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系及其對(duì)應(yīng)力-應(yīng)變的響應(yīng)特征,進(jìn)一步闡釋了元素的應(yīng)力敏感性特征及造煤中元素的遷移變化機(jī)理,為煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)提供了新的思路及途徑,本文取得了以下主要成果。(1)揭示了不同序列構(gòu)造煤形成的應(yīng)力-應(yīng)變環(huán)境。脆性變形構(gòu)造煤多形成于高應(yīng)變速率的擠壓、拉張或剪切應(yīng)力環(huán)境,脆-韌性變形構(gòu)造煤多形成于強(qiáng)烈的剪切應(yīng)力環(huán)境,韌性變形構(gòu)造煤多形成于低應(yīng)變速率的擠壓或剪切應(yīng)力環(huán)境。從超微觀角度揭示了構(gòu)造煤脆、韌性變形機(jī)理,與脆性變形作用相比,韌性變形作用通過將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為應(yīng)變能,促進(jìn)了煤分子發(fā)生結(jié)構(gòu)松弛作用并產(chǎn)生可移動(dòng)分子相,使得煤體塑性增強(qiáng),更容易發(fā)生韌性變形;煤高溫高壓模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明宿縣礦區(qū)低煤級(jí)煙煤發(fā)生脆、韌性變形轉(zhuǎn)換的條件為溫度100²00?C,差應(yīng)力100¹50MPa。(2)從復(fù)合煤分子結(jié)構(gòu)模型出發(fā),揭示了構(gòu)造煤分子結(jié)構(gòu)演化路徑與機(jī)理。構(gòu)造煤分子結(jié)構(gòu)演化主...

【文章頁數(shù)】：287 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 選題依據(jù)及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題
    1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
    1.4 論文工作量
2 區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)概況
    2.1 區(qū)域地層及含煤地層
    2.2 區(qū)域構(gòu)造特征及演化
    2.3 礦區(qū)地質(zhì)概況
    2.4 本章小結(jié)
3 煤高溫高壓變形實(shí)驗(yàn)
    3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與步驟
    3.2 實(shí)驗(yàn)樣品變形條件與宏觀力學(xué)表現(xiàn)
    3.3 實(shí)驗(yàn)變形煤宏、微觀變形特征
    3.4 實(shí)驗(yàn)變形煤中有機(jī)質(zhì)與礦物變化規(guī)律
    3.5 實(shí)驗(yàn)變形煤中元素分布規(guī)律
    3.6 本章小結(jié)
4 構(gòu)造煤變形特征及動(dòng)力變質(zhì)作用
    4.1 構(gòu)造煤樣品采集
    4.2 構(gòu)造煤宏、微觀變形特征
    4.3 構(gòu)造煤中摩擦面發(fā)育特征及影響因素
    4.4 構(gòu)造煤有機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)力變質(zhì)規(guī)律
    4.5 本章小結(jié)
5 構(gòu)造煤中礦物變形、變質(zhì)與元素分異特征
    5.1 構(gòu)造煤中礦物變形與變質(zhì)特征
    5.2 構(gòu)造煤中元素分異特征
    5.3 構(gòu)造帶內(nèi)元素遷移變化規(guī)律
    5.4 構(gòu)造煤動(dòng)力變質(zhì)作用分子動(dòng)力學(xué)模擬
    5.5 本章小結(jié)
6 構(gòu)造煤中礦物與元素動(dòng)力分異機(jī)理及指示意義
    6.1 構(gòu)造煤形成的應(yīng)力-應(yīng)變環(huán)境分析
    6.2 構(gòu)造煤有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的演化特征與機(jī)理
    6.3 構(gòu)造煤中礦物應(yīng)力響應(yīng)特征與機(jī)制
    6.4 元素的動(dòng)力分異特征與機(jī)理
    6.5 應(yīng)力敏感元素與構(gòu)造煤瓦斯特性間的內(nèi)在聯(lián)系
    6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3757332