矿业安全与环保

作者：张连昆, 李耿, 尹博, 王月芳

关键词：富惰质组煤, 微观裂隙, 裂隙密度, 裂隙扩展, 显微组分

为阐明煤中显微组分对煤微观裂隙发育与扩展的控制机理，以鄂尔多斯盆地延安组煤层为研究对象，开展了系统的实验与数值模拟研究。通过光学显微镜和扫描电镜观测，定量分析不同显微组分中裂隙的密度分布与延展特征; 结合单轴压缩实验与数值模拟方法，揭示应力加载过程中裂隙的演化规律及煤中显微组分控制机制。结果表明：非穿层显微裂隙几乎全部发育于镜质组内，而穿层裂隙的分布形式更为复杂; 镜质组内裂隙密度较高，且随条带厚度减小而增大，惰质组内因其条带塑性较强，其裂隙密度与条带厚度的相关性较弱; 煤中显微组分条带平均厚度的增加有利于裂隙的延伸，而惰质组含量的增大则抑制穿层裂隙扩展; 在应力加载过程中，裂隙演化呈现“镜质组内萌生→惰质组内扩展→裂隙连通”的阶段性特征，在萌生阶段镜质组以拉伸破坏为主，在扩展—连通阶段镜质组转为压剪破坏，惰质组则仍以拉伸破坏为主。揭示了不同煤中显微组分在裂隙演化各阶段的力学响应差异，可为煤层气储层评价与瓦斯灾害防治提供理论依据。

来源：2026年第2期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

查看矿业安全与环保杂志2026年第2期