可溶有機(jī)質(zhì)對肥煤孔隙結(jié)構(gòu)及力學(xué)性質(zhì)的影響

陳 立，翟韞哲，陳曉琳

（河北工程大學(xué) 礦業(yè)與測繪工程學(xué)院，河北 邯鄲 056038）

0 引 言

煤體的變形和破壞不但是造成煤與瓦斯突出的重要影響因素，還會(huì)產(chǎn)生大量煤塵，這些都與煤體的力學(xué)特性有著緊密聯(lián)系。煤中不僅含有大分子的固體骨架，還含有以游離態(tài)、吸附態(tài)及共溶態(tài)3 種形式存在于煤體孔隙及大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中可以被有機(jī)溶劑溶解的可溶有機(jī)質(zhì)[1-3]。通常煤中可溶有機(jī)質(zhì)的含量與煤化程度成反比，其含量通常占煤中含量在20%左右，部分煤中含量會(huì)達(dá)到30%[4]，這說明可溶有機(jī)質(zhì)是煤中非常重要的一部分[5]，存在會(huì)影響煤的結(jié)構(gòu)和物化性質(zhì)，會(huì)對煤體內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定影響。

此次實(shí)驗(yàn)選取變質(zhì)程度中等的肥煤作為實(shí)驗(yàn)煤樣，采用乙酸乙酯有機(jī)溶劑對煤樣進(jìn)行萃取，利用比表面積及孔徑分析儀及伺服壓力機(jī)對萃取前后煤樣開展實(shí)驗(yàn)研究，分析和研究可溶有機(jī)質(zhì)對孔隙特性及力學(xué)特性的影響規(guī)律。

1 實(shí)驗(yàn)樣品準(zhǔn)備與方案設(shè)計(jì)

1.1 實(shí)驗(yàn)樣品準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)所使用的煤樣是來自峰峰礦區(qū)的肥煤，工業(yè)分析見表1。

表1 煤樣工業(yè)分析Table 1 Industrial analysis of coal samples

將原煤制成120~140 目粒徑范圍的煤樣，因?yàn)樵摿絽^(qū)間的萃取效果更佳[6]，選取相對安全的乙酸乙酯作為萃取劑[7]。在室溫條件下，稱取50 g煤粉，用300 mL 乙酸乙酯混合在500 mL 燒杯內(nèi)，使用DF-101s 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器充分?jǐn)嚢?0 h，待到靜置沉淀分層后，將燒杯上層萃取后的產(chǎn)物（乙酸乙酯提取液） 抽濾出去，留下萃取后煤樣進(jìn)行24 h 真空干燥處理。……