典型文献
脆性变形序列构造煤纳米孔隙和粗糙度的原子力显微镜研究
文献摘要:
煤孔隙结构是煤层气勘探开发与煤矿安全研究中的关键问题之一.构造煤相比于原生结构煤非均质性强,是煤储层研究中的热点和难点.采用原子力显微镜,结合NanoScope Analysis和Gwyddion分析软件,对脆性变形序列构造煤的孔隙结构和表面粗糙度特征进行研究.结果表明:构造作用整体上促进了脆性变形煤孔隙的发育,但不同脆性变形构造煤受构造作用影响的程度存在明显差异.根据煤受构造作用影响的程度,脆性变形煤孔隙结构演化可划分为强弱2个阶段:弱脆性变形阶段(原生结构煤—碎裂煤—片状煤—碎斑煤)构造作用对煤体的孔隙结构影响较小,平均孔数量缓慢增长,平均孔径缓慢减小,该阶段构造作用主要促进了 100~200 nm大孔的发育;强脆性变形阶段(碎斑煤—碎粒煤—薄片煤)构造作用对煤体孔隙结构产生了显著影响,平均孔数量迅速增长,平均孔径迅速减小,这一阶段构造作用主要促进了 10~50 nm介孔和50~100 nm大孔的发育.这表明脆性变形构造煤孔隙结构并非简单的线性演变.不同脆性变形煤的算术平均粗糙度和均方根粗糙度参数分别为3.00~6.05 nm和3.94~7.62 nm,其中,弱脆性变形阶段粗糙度整体较高且无明显变化,而强脆性变形阶段粗糙度迅速降低.通过AFM剖面分析,建立了煤表面孔隙形态的数学模型.基于该模型的算术平均粗糙度模拟结果表明,大孔是煤表面粗糙度的主要贡献者,构造作用主要通过影响煤中的孔隙结构,进而影响煤的表面粗糙度.
文献关键词:
孔隙结构;表面粗糙度;构造煤;原子力显微镜;脆性变形;孔径分布
中图分类号:
作者姓名:
张宁远;姚素平
作者机构:
南京大学地球科学与工程学院表生地球化学教育部重点实验室,江苏南京210023
文献出处:
引用格式:
[1]张宁远;姚素平-.脆性变形序列构造煤纳米孔隙和粗糙度的原子力显微镜研究)[J].煤田地质与勘探,2022(05):32-42
A类:
NanoScope,Gwyddion
B类:
脆性变形,构造煤,纳米孔隙,原子力显微镜,煤层气,勘探开发,煤矿安全,安全研究,煤相,于原生,原生结构煤,非均质性强,煤储层,Analysis,表面粗糙度,构造作用,作用影响,孔隙结构演化,变形阶段,碎裂,煤体,结构影响,孔数,薄片,介孔,算术平均,粗糙度参数,速降,AFM,面孔,孔隙形态,贡献者,孔径分布
AB值:
0.21345
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