高階煤型煤顯微結構及其對冷態(tài)強度影響研究.pdf

1、固定床氣化技術的廣泛應用和煤礦機械化開采普及造成塊煤供需矛盾，型煤技術是解決高變質煙煤塊煤供需矛盾經(jīng)濟可行的技術路線。強度是型煤制備首先需要解決的問題，但是目前對影響型煤強度的微觀作用機理缺乏深入研究。本文在體視學原理的指導下，對高變質煙煤型煤顯微結構對型煤冷態(tài)強度的影響及其作用機理進行了實驗研究。選取代表性的高變質煙煤和黏結劑制備不同強度的型煤，利用光學顯微分析技術和數(shù)字圖像處理技術研究型煤空隙、裂隙和黏結劑分布特征，并探討了空隙、裂

2、隙、黏結劑分布的成因及其對型煤冷態(tài)強度的影響。研究表明:
　　1)型煤中的空隙分布不均勻，空隙率波動大，定向程度差;改變外加水分可以顯著影響型煤的空隙率;膨潤土黏結劑吸濕性差異導致空隙率不同。
　　2)型煤中的裂隙在垂直方向上產(chǎn)生最少，在斜向下方向上產(chǎn)生最多，水平方向上裂隙分布是隨機的;黏結劑添加量較少時，黏結劑未覆蓋的部位接觸不牢產(chǎn)生裂隙;黏結劑添加量較多時，裂隙的產(chǎn)生與黏結劑種類密切相關;成型壓力過大時，卸壓后混合物料反

3、彈產(chǎn)生裂隙，對型煤強度產(chǎn)生一定影響;不同成型方式對裂隙影響不大。
　　3)型煤中的黏結劑主要以團聚狀和分散狀存在，兩者的比例相近;表面張力作用促使黏結劑形成團聚狀，攪拌作用使黏結劑分散;團聚狀黏結劑分布不均，面積差別較大，對強度產(chǎn)生不利影響;分散狀黏結劑對提高型煤的冷態(tài)強度有利。
　　4)型煤中大部分黏結劑與顯微組分界面契合，一部分黏結劑受力較小，壓制方向上黏結劑形貌改變大。
　　5)型煤強度隨型煤中裂隙面積增大而降低