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第1章 突出区煤的大分子结构1

1.1 概述1

1.1.1 煤大分子的基本结构特征2

1.1.2 煤的化学结构模型3

1.1.3 非晶煤结构特征4

1.1.4 煤大分子结构与突出危险性的关系5

1.2 突出区煤的大分子结构特征6

1.2.1 煤样的制备6

1.2.2 突出区煤的化学组成和基本性质8

1.2.3 镜质组煤样的红外光谱分析13

1.2.4 镜质组煤样的X射线衍射分析16

1.3 突出区煤大分子结构与突出危险性的关系18

1.3.1 变质程度与突出危险性的关系19

1.3.2 煤大分子结构特征与突出危险性的关系20

第2章 突出区煤的孔隙结构特征21

2.1 煤和突出煤孔隙结构研究现状21

2.1.1 煤的孔尺寸分布、孔体积和表面积21

2.1.2 突出煤的显微结构特征22

2.1.3 煤和焦炭的孔结构模型22

2.2 突出区煤的孔容和孔径分布24

2.2.1 分析测试方法24

2.2.2 突出区煤的孔隙率25

2.2.3 突出区煤的孔容和孔径分布27

2.3 突出区煤的比表面积36

2.3.1 分析测试方法36

2.3.2 突出区煤的比表面积及其变化规律37

2.3.3 试样煤的比表面积分布39

2.3.4 酸洗对煤隙结构（表面积）的影响40

2.4 煤微孔表面的分形维数42

2.4.1 分形几何理论概述42

2.4.2 确定煤分形维数的方法43

2.4.3 煤微孔表面的分形维数48

2.4.4 突出区煤的分形维数54

2.5 煤的孔隙结构特征与突出危险性的关系58

第3章 突出区煤的吸附特征及应用61

3.1 突出区煤对甲烷（瓦斯）的吸附61

3.1.1 概述61

3.1.2 实验研究方法63

3.1.3 突出区煤吸附甲烷特性上的差异65

3.1.4 煤吸附甲烷的动力学67

3.1.5 煤解吸甲烷的动力学70

3.2 外电场对煤吸附甲烷特征的影响72

3.2.1 恒电场作用下煤吸附甲烷特征的研究72

3.2.2 交变电场作用下煤吸附甲烷的特征78

3.3 突出区煤对碘和溴的吸附特征83

3.3.1 煤对电子受体物质的吸附83

3.3.2 实验研究方法85

3.3.3 煤对碘的吸附规律87

3.3.4 碘吸附对煤结构的影响89

3.3.5 突出区煤对溴的吸附89

3.3.6 煤对电子受体物质的吸附机理91

3.3.7 煤吸附碘后导电性的变化91

3.4 煤对CO2、N2和H2的吸附93

3.4.1 煤对CO2和N2的吸附93

3.4.2 煤对二元混合气体的吸附特征研究95

3.5 煤吸附性质的应用97

3.5.1 煤对金属离子的吸附（化学吸附）98

3.5.2 煤吸附性质在处理废水中的应用（物理吸附）99

3.6 煤层气污染控制及其资源化利用的研究103

3.6.1 概述103

3.6.2 关于煤层气对环境的影响问题104

3.6.3 煤的吸附性质与煤层气的抽放105

3.6.4 关于煤层气的净化与浓缩107

第4章 分形吸附模型及Langmuir方程的应用109

4.1 概述109

4.2 分形BET模型110

4.4.1 压力极低时的Langmuir分形模型111

4.4 分形Langmuir模型111

4.3 分形Henry定律111

4.4.2 分形Langmuir经验模型112

4.5 分形Freundlich公式114

4.6 分形FHH等温式115

4.7 Langmuir方程的应用117

4.7.1 描述电解质溶液电导率与浓度间的关系117

4.7.2 描述岩盐水溶溶解的动力学120

4.7.3 描述岩石从溶液中吸附Zn2+，Pb2+的动力学120

4.7.4 描述表面活性物质溶液吸附量与浓度的关系125

第5章 突出区煤及其充甲烷后的介电特征127

5.1 突出区煤样的介电常数及介质损失角正切128

5.1.1 煤样的制备128

5.1.2 测试原理和方法128

5.1.3 煤的复介电常数和介质损失角正切130

5.1.4 煤的静态介电常数和光频介电常数134

5.2 突出区煤的复折射率和复传输系数136

5.3 煤的电极化现象138

5.3.1 煤样制备及实验方法138

5.3.2 煤及其充甲烷后在直流电场中的极化特征139

5.3.3 煤在交变电场中的极化特征149

第6章 煤介电性质的分形特征153

6.1 概述153

6.2 煤电极化性质的分形特征153

6.3 煤介电常数的分形特征155

6.3.1 无序材料介电响应分形特征研究概况155

6.3.2 煤介电常数的分形特征157

6.4 煤介质损失角正切的分形特征160

第7章 突出区煤及其充甲烷后的导电性161

7.1 煤和充甲烷煤在低压下的导电性（50～225V）162

7.1.1 样A的直流导电性162

7.1.2 样A的交流电导性168

7.1.3 关于其他煤样导电性的讨论169

7.2 影响煤导电性的因素170

7.2.1 焦耳热、矿物质、堆密度、粒度对煤导电性的影响170

7.2.2 频率对煤导电性的影响174

7.2.3 温度对煤导电性的影响176

第8章 煤导电性质的分形特征179

8.1 概述179

8.2 非晶态材料导电性质分形解释的研究现状179

8.3 煤电导率的分形特征181

参考文献185