开滦矿区低级烟煤大分子结构演化特征及CO成因

针对开滦矿区CO超标现象,进行了煤分子结构演化特征及CO成因研究。通过对22个煤样的工业指标、元素组成、镜质组最大反射率(R_max)、红外光谱和扫描电镜分析,结果发现:煤样的H/C先随R_max增加,在R_max达到0.8%后又迅速减少;煤样中富含C=O、C-O、-O-等含氧基团,通过对芳碳率(f_a)、环缩合度指数(2(R-1)/C)与R_max的关联,发现随着R_max的增加,f_a先增加后减少,2(R-1)/C先减少后增加,拐点均在R_max为0.8%处;煤样孔隙结构为粒间孔。研究认为,开滦矿区煤层赋存CO的成因是,变质作用过程中(R_max为0.8%时),煤分子侧链因构造应力作用断裂、脱落产生大量自由基,进而结合生成CO,并赋存在煤层中保留下来。