陈立等：不同温度下无烟煤电阻率的层理效应 991· 1.6 1.0 a)。T-0℃ (b) 。T=0℃ 1.4 ■T-15℃ ■T-15℃ ·T-25℃ 0.8 T=25℃ 12 7-35℃ m2222 T-35℃ 。T-459℃ 4T-45℃ 1.0 v7-559℃ 0.6 #T-559T 7=65℃ T-65℃ 0.8 +T-75℃ +T-75℃ ×7-85℃ 0.4 xT-85℃ 0.6 ,T=95℃ T=95℃ 0.4 02 0.2 0 0 0 0.5 15 2.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 UN 0.8 (c)T-0℃ d)T-0℃ ■T=15℃ ■T=15℃ 品 T=25 22 04 ◆T=25℃ 0.6 ●T-359℃ T-35℃ ▲7=45℃ 4T=45℃ ”T-559P 0.3 #T-55C 0.4 T-659 T-6P 7=75℃ +T=75℃ ×T-85℃ 0.2 ×T-85℃ T=959℃ T=95℃ 0.2 0.1 0 0.5 .0 1.5 2.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 UN 0.14 e)。T=0℃ 0.12 ■T=159℃ ●44 。7-)59 ●T-35℃ 0.10 47-45℃ 7T=55℃ 0.08 7=65℃ *T=75℃ ×T-85℃ T-95℃ 0.04 0.02 年ge年t7gt 0 0.5 1.0 1.5 2.0 UN 图4不同8角度下煤的-V曲线.(a)8=0°：(b)8=30°：(c)8=45°(d)0=60°：(e)8=90° Fig.4 Current vs.voltage curves of coal under different angles:(a)=0;(b)=30:(c)8=45(d)6=60:(e)6=90 2.2不同层理结构对无烟煤电阻率的影响机理及规律 推测这是由于煤岩中矿物、晶体等组分的定向排 根据电阻率的计算结果，得到6=0°、30°、45°、60° 列引起的煤体层理结构的存在，煤岩体电阻率有横向 和90°电阻率变化曲线，如图6所示. 电阻率p,和纵向电阻率P。:横向电阻率P,相当于并 由图5和图6可知，在0~95℃范围内，无烟煤电 联，电阻率最小，对应于0=0°；而纵向电阻率P.相当 阻率均随日增大呈现递增的规律，当0=0°时，无烟煤 于串联，电阻率也最大，对应于0=90°.而当0=30°、 电阻率最小；当0=90°时，电阻率最大.在0~35℃范 45°和60时，既有串联又有并联，电阻率介于0°和90° 围内，当0≤45°时，无烟煤电阻率曲线变化幅度较小， 两者之间 上升平缓：当0>45°时，无烟煤电阻率曲线变陡，上升 下面确定当0=30°、45°和60°时并联与串联的主 速率加快.这表明在温度较低时，0越大对无烟煤电阻 导作用大小，用主导程度，表示，其主要是指串联和并 率的影响越显著.在55~95℃范围内，无烟煤电阻率 联两者对煤电阻率影响程度.越大，并联主导作用越 上升速率快，且以6=45°呈对称分布.在T=45℃时， 大，电阻率越小：越小，串联主导作用越大，电阻率 无烟煤电阻率曲线呈近似线性趋势，其变化趋势介于 越大 0~35℃和55~95℃两者之间，处于分界线位置. 为此，沿着煤样的轴向方向，垂直于层理，作一个陈 立等: 不同温度下无烟煤电阻率的层理效应 图 4 不同 θ 角度下煤的 I--V 曲线 . ( a) θ = 0°; ( b) θ = 30°; ( c) θ = 45°( d) θ = 60°; ( e) θ = 90° Fig． 4 Current vs． voltage curves of coal under different angles: ( a) θ = 0°; ( b) θ = 30°; ( c) θ = 45°( d) θ = 60°; ( e) θ = 90° 2. 2 不同层理结构对无烟煤电阻率的影响机理及规律 根据电阻率的计算结果，得到 θ = 0°、30°、45°、60° 和 90°电阻率变化曲线，如图 6 所示． 由图 5 和图 6 可知，在 0 ～ 95 ℃ 范围内，无烟煤电 阻率均随 θ 增大呈现递增的规律，当 θ = 0°时，无烟煤 电阻率最小; 当 θ = 90°时，电阻率最大． 在 0 ～ 35 ℃ 范 围内，当 θ≤45°时，无烟煤电阻率曲线变化幅度较小， 上升平缓; 当 θ ＞ 45°时，无烟煤电阻率曲线变陡，上升 速率加快． 这表明在温度较低时，θ 越大对无烟煤电阻 率的影响越显著． 在 55 ～ 95 ℃ 范围内，无烟煤电阻率 上升速率快，且以 θ = 45°呈对称分布． 在 T = 45 ℃ 时， 无烟煤电阻率曲线呈近似线性趋势，其变化趋势介于 0 ～ 35 ℃和 55 ～ 95 ℃两者之间，处于分界线位置． 推测这是由于煤岩中矿物、晶体等组分的定向排 列引起的煤体层理结构的存在，煤岩体电阻率有横向 电阻率 ρt 和纵向电阻率 ρn ． 横向电阻率 ρt 相当于并 联，电阻率最小，对应于 θ = 0°; 而纵向电阻率 ρn 相当 于串联，电阻率也最大，对应于 θ = 90°． 而当 θ = 30°、 45°和 60°时，既有串联又有并联，电阻率介于 0°和 90° 两者之间． 下面确定当 θ = 30°、45°和 60°时并联与串联的主 导作用大小，用主导程度 r 表示，其主要是指串联和并 联两者对煤电阻率影响程度． r 越大，并联主导作用越 大，电阻率越小; r 越小，串联主导作用越大，电阻率 越大． 为此，沿着煤样的轴向方向，垂直于层理，作一个 · 199 ·