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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