煤炭学报

作者：侯晨亮, 姜波, 李明, 宋昱, 刘和武, 程国玺,

关键词：构造煤, 微观变形, 有机显微组分, 力学性质, 分子结构,

煤体微观变形的非均质性对煤层气赋存、运移产出具有重要影响，其中有机显微组分变形差异是煤体微观变形的关键，当前对有机显微组分变形差异性与其力学性质及分子结构之间的内在联系研究仍相对薄弱。以构造煤中有机显微组分变形差异性特征研究为基础，借助原生结构煤的高温高压变形物理模拟试验验证原位温度−应力条件下有机显微组分的变形规律，结合有机显微组分的原位纳米力学参数和分子结构特征等测试结果，阐释了构造煤中有机显微组分变形差异的力学及分子结构本质。结果表明：壳质组的分子结构松散、稳定性低、可抵抗的应力最小，表现出的硬度和弹性模量也最小，相同温度、应力载荷作用下蠕变位移最大，构造应力作用下易发生韧性弯曲变形；镜质组的分子结构相对紧密、稳定性较高、可抵抗应力较大，其硬度和弹性模量较大，相同温度、应力载荷作用下蠕变位移较小，构造应力作用下多出现脆性破裂变形；相比而言，惰质组的分子结构最为紧密、稳定性最高、可抵抗应力最大，其硬度和弹性模量最大，等同温度、应力载荷作用下蠕变位移最小，相同构造应力作用下产生的脆性破裂变形要弱于镜质组。

来源：2025年第3期

《煤炭学报》期刊编辑部

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