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典型文献
煤体孔隙结构综合表征及全孔径分形特征
文献摘要:
为探究煤体孔隙结构及全孔径分形特征,借助压汞和低温液氮吸附试验,结合微焦点CT扫描系统,分别表征了取自海湾煤矿5-2煤(#1)和顾北煤矿中央1煤(#2)煤样的孔隙结构,并基于分形理论对比分析了煤样全孔径分布的复杂程度.结果表明:1)#1煤体孔隙结构发育,微孔至大孔都具有开放性,裂隙由上端面倾斜蜿蜒延伸至下端面,两者在空间上形成网状拓扑结构,而#2煤体存在大量孤立孔隙,微孔多属于封闭孔或半开放孔,裂隙结构数量较少,两者难以形成孔裂隙拓扑结构,不利于瓦斯渗流;2)#1,#2煤体孔隙比表面积大部分由微孔和过渡孔贡献,但两者孔容占比差异明显,#1煤体大孔、中孔孔容占比较高,而#2煤体孔容主要由微孔和过渡孔贡献;3)综合比较三种表征手段存在的缺陷,提出了可表征全孔径分形维数的新方法,得出低温液氮吸附法所表征的孔径优势区间内,#1煤体孔径分布较#2煤体的非均质性更强,即孔隙结构更为复杂,高压压汞法所表征的孔径优势区间内,#2煤体孔隙结构较#1煤体更复杂,两者在中孔范围孔隙结构的差异最为显著;微焦点CT扫描所表征的孔径优势区间内,孔隙结构非均质性大体相同,差异在于孔隙数量;4)多手段联合表征煤体孔隙结构特征,可校正高压阶段煤基质的"压缩效应"和孔裂隙压缩破坏以及微孔、过渡孔测定时的"屏蔽效应"或因样品尺寸导致大孔及可见孔被忽略而导致分形维数产生的误差,是研究及评价气固耦合和瓦斯赋存、扩散及渗流的基础.
文献关键词:
煤体;三维可视化;综合表征;孔隙形态;孔径分布;分形维数
作者姓名:
刘怀谦;王磊;谢广祥;袁秋鹏;朱传奇;焦振华
作者机构:
中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 100083;安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽 淮南 232001
引用格式:
[1]刘怀谦;王磊;谢广祥;袁秋鹏;朱传奇;焦振华-.煤体孔隙结构综合表征及全孔径分形特征)[J].采矿与安全工程学报,2022(03):458-469,479
A类:
B类:
煤体,综合表征,分形特征,吸附试验,取自,海湾,#1,顾北煤矿,#2,煤样,分形理论,孔径分布,复杂程度,微孔,上端,端面,蜿蜒,下端,拓扑结构,闭孔,半开放,裂隙结构,成孔,孔裂隙,瓦斯渗流,孔隙比,比表面积,分由,孔容,表征手段,分形维数,低温液氮吸附法,优势区,非均质性,高压压汞,压汞法,异在,孔隙数量,联合表征,孔隙结构特征,煤基,压缩破坏,屏蔽效应,样品尺寸,研究及评价,气固耦合,瓦斯赋存,三维可视化,孔隙形态
AB值:
0.310776
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