【引用本文】 李回贵, 李化敏, 李长兴, 等. 应用扫描电镜-X射线能谱研究神东矿区砂岩中结构面的微观结构及元素特征[J]. 岩矿测试, 2018, 37(1): 70-78. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201705120080
LI Hui-gui, LI Hua-min, LI Chang-xing, et al. Study on Microstructure and Elements in the Sandstone of the Shendong Coal Field, Inner Mongolia by SEM-EDX[J]. Rock and Mineral Analysis, 2018, 37(1): 70-78. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201705120080

应用扫描电镜-X射线能谱研究神东矿区砂岩中结构面的微观结构及元素特征

1. 

贵州工程应用技术学院矿业工程学院, 贵州 毕节 551700

2. 

河南理工大学能源科学与工程学院, 河南 焦作 454000

收稿日期: 2017-05-12  修回日期: 2017-11-20  接受日期: 2018-01-02

基金项目: 国家自然科学基金重点资助项目(U1261207);国家自然科学基金资助项目(51604093);贵州省重点学科矿业工程学科资助项目(ZDXK[2016]13);贵州省联合基金资助项目(LH字[2016]7051)

作者简介: 李回贵, 博士, 讲师, 从事矿山岩石力学研究。E-mail:lihuigui1221@163.com

Study on Microstructure and Elements in the Sandstone of the Shendong Coal Field, Inner Mongolia by SEM-EDX

1. 

College of Mining Engineering, Guizhou University of Engineering Science, Bijie 551700, China

2. 

School of Energy Science and Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China

Received Date: 2017-05-12
Revised Date: 2017-11-20
Accepted Date: 2018-01-02

摘要:神东矿区砂岩地层中存在大量的结构面,这种结构面的存在会对岩层的力学性能、超声波传播、破坏形式以及力的传递等都有显著的影响,但是结构面的微观结构及元素特征是其主要原因之一。本文以布尔台煤矿、大柳塔煤矿和补连塔煤矿地层砂岩中的结构面为研究对象,采用FEI-SEM扫描电镜和能谱仪对不同类型结构面的微观结构和元素特征进行了研究。结果表明:神东矿区砂岩中的结构面可以分为两大类(Ⅰ和Ⅱ),其中Ⅰ类又可以分为三个亚类(Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3);Ⅰ类主要含有煤,Ⅱ类主要含有白云母。Ⅰ1和Ⅱ类结构面颗粒感不明显,颗粒边界不清晰,Ⅰ2和Ⅰ3类结构面颗粒感比较明显,颗粒边界比较清晰。Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3和Ⅱ类型结构面的孔隙直径和裂隙长度(μm)分别为2.1、81.8、8.9、38.8、4.5、143.7和3.8、13.8。Ⅰ1类结构面主要组成元素是C、O、Si、Al、K、Ti和Fe;Ⅰ2类结构面主要为C;Ⅰ3类结构面主要为C、O、Si、Al、K和Mg;Ⅱ类结构面的主要元素有C、O、Si、Al、K和Ti。神东矿区地层中结构面主要元素为C和O,两种类型的微观结构存在差异。研究结果有助于进一步揭示神东矿区顶板动力灾害及台阶下沉等现象。

关键词: 结构面, 微观结构, 孔隙, 元素特征, 神东矿区

Study on Microstructure and Elements in the Sandstone of the Shendong Coal Field, Inner Mongolia by SEM-EDX

KEY WORDS: structural plane, microstructure, pore, element characteristics, Shendong coal field

Highlights

· The microstructure and element characteristics of structural planes were studied by using Scanning Electron Microscope and Energy Dispersive Spectrometer.

· The structural plane in sandstone of Shendong coal field can be divided into two types.

· The main elements of structure formation in Shendong mining area are C and O, but the microstructures of the two types of structural planes have differences.

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李回贵, 李化敏, 李长兴, 陈善乐