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本文选择平顶山十二矿和焦作中马村矿不同煤体结构的肥煤和无烟煤,对原生结构煤进行高温高压变形实验,分析煤的变形特征,对比实验变形煤与天然变形煤的结构异同,开展压汞实验和等温吸附-解吸实验,分析煤体结构与煤孔隙结构的关系以及其对煤吸附瓦斯的影响,研究了CH4气体吸附-解吸的特性。研究结果对煤层瓦斯勘探开发及瓦斯防治具有一定的指导意义。对煤样进行高温高压变形实验,在等应变速率(10-5/s)、不同应变量(5%、10%、15%)条件下,探讨煤的变形特征。结果表明:煤样随差异应力的增加,应变相应增大;在相同的温压条件下,无烟煤的强度比肥煤的强度高;应变速率和应变量对煤岩变形性质和煤体结构特征有重要影响,在高温高压条件下不同的应变量会形成不同的煤体结构。对煤样的孔隙结构研究采用压汞实验法,从孔径分布、孔容分布、比表面分布与中值孔径对煤样的孔隙特征进行表征,并利用分形理论研究煤表面特征。当孔径大于62.5nm时,肥煤具有明显的分形特征,而无烟煤不同煤体结构具有不同分形孔径下限,分别为120.8nm、95.3nm、62.6nm和40.3nm。肥煤的分形维数大于无烟煤的分形维数。肥煤和无烟煤的分维数随煤的破坏程度加深而变大。通过煤对CH4等温吸附-解吸的特性研究,结果表明:煤级对煤的吸附能力起着重要的控制作用,平衡水煤样的朗格缪尔体积随煤级增高规律性增大;应变量为5%、10%的无烟煤实验变形煤吸附性能与碎裂煤、碎粒煤吸附性能相近,为深部未开采煤层变形煤吸附研究提供可能;对于不同煤体结构的肥煤和无烟煤,水分较温度更能影响煤体的吸附过程;由于实验温度和煤体结构的不同,煤对CH4的吸附-解吸是否可逆表现不同,解吸曲线滞后于吸附曲线。