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前人研究表明，煤的次高温高压变形实验中，在应力的作用下，能量集中在煤芳香层结构缺陷、大分子结构中的支链等处，煤化学结构中对应力敏感的化学键断裂，产生气体。但实验中的高变质程度的无烟煤芳构化程度较高，侧链大多已经脱落，在应力作用下又会如何变化呢？针对这一问题，本论文以探索高变质程度的无烟煤在变形过程中化学结构的变化以及变形产气的机理为研究目标，设计了9组煤的次高温高压变形实验，收集实验过程中产生的气体，并对变形前后的煤样进行了傅里叶变换红外光谱测试，讨论应力对高变质程度无烟煤化学结构的影响。最后，结合量子化学计算结果，探讨高变质无烟煤变形产气的力化学机理。主要取得了以下成果和认识: 1.设计了煤的次高温高压变形实验方案。选取沁水盆地南部长平矿(CP)、王台矿(WT)和东沟矿(DG)无烟煤为试样，结合前人实验中较有利于产气的温压条件，设计实验温度为125℃，远低于样品热解的起始温度，围压50MPa，应变速率为0.25×10-5、0.5×10-5和1×10-5，并改进实验仪器，设计气体收集装置。考虑到无烟煤完全解吸的困难性，实验前先将温度加热至125℃，收集过程中产生的气体，待解吸较为完全后再进行实验，收集变形过程中产生的气体，通过对比前后两阶段收集到的气体中各组分相对含量的变化发现实验中有8个样品变形过程中收集的气体中CH4相对含量增加，3个样品变形过程中收集的气体中CO相对含量增加。 2.煤样变形前后化学结构变化的研究。煤样变形前后的傅里叶变换红外光谱测试结果表明:在应力的作用下，煤样发生变形，大分子结构发生变化。变形样品较自然样品，其脂肪族甲基、亚甲基和醚键均有不同程度的变化。 3.高变质程度无烟煤变形产气的力化学机理研究。结合前人量子化学计算结果探讨了应力作用下，煤结构中脂肪族和醚键变化的原因，进一步解释高变质程度无烟煤变形产气的机理:力对煤化学结构既有力降解又有力活化的作用，在应力的活化下无烟煤煤大分子结构中发生脱氢反应，形成很多自由基，应力提供的能量又让这些自由基与其它分子结合，形成新的脂肪族基团，且产物的芳香性越强，氢原子脱落越容易，随着应变量的积累，煤的化学结构单元在应力的作用下变形、破坏，官能团和侧链断裂，这些新生成的基团在应力作用下进一步降解生成气体;并由此推测醚键的形成也经历了类似的反应过程产生CO。煤化学结构中的甲基、亚甲基和醚键，与“力色团”有着相似的性质，了解影响它们活性的因素对于深入揭示应力作用下煤结构的化学反应具有重要意义。