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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于压汞-氮吸附-核磁共振法的中低阶煤孔裂隙联合表征
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  • 作者

    刘佳佳 张云龙 杨迪 高志扬

  • 单位

    河南理工大学安全科学与工程学院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河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地

  • 摘要
    目的 为深入研究中低阶煤中孔裂隙结构和孔径分布形态,方法 利用压汞、低温液氮吸附和低场核磁共振试验,结合分形维数分别对新疆艾维尔沟1890煤矿(XJ)低阶煤和鹤壁八矿(HB)中阶煤的孔隙结构和孔径分布进行联合表征,并提出一种基于优势区间的全孔径分形维数表征方法,即r1 000 nm的孔径分形维数使用压汞法的Menger海绵模型表征。结果 结果表明:XJ低阶煤的中大孔主要由开放孔构成,微小孔主要由封闭孔和半封闭孔构成,其中,大孔对孔容的贡献率最高,达到94%以上,中孔是孔比表面积的主要贡献者,贡献率为40.58%,微小孔和中孔较发育,大孔几乎不发育,微小孔的孔隙连通性较差,中大孔隙的连通性较好;HB中阶煤孔隙主要由半封闭孔构成,其中孔容中大孔占比最高,占比达97%以上,孔比表面积主要由小孔贡献,贡献率为58.33%,以微小孔发育为主,中孔、大孔和裂隙相对不发育,孔隙连通性较差;液氮法的DFT模型可以得到XJ低阶煤最发育的孔径为10~12 nm,HB中阶煤最发育的孔径为1~4 nm;HB中阶煤在孔径r140 nm内的分形维数小于XJ低阶煤的,在此孔径范围内XJ低阶煤的孔隙结构比HB中阶煤更复杂。结论 研究成果揭示了中低阶煤储层孔隙分布规律,为中低阶煤层的裂隙扩展和瓦斯运移提供理论指导。
  • 关键词

    中低阶煤孔径分布孔隙特征分形维数联合表征

  • 引用格式
    刘佳佳,张云龙,杨迪,等.基于压汞-氮吸附-核磁共振法的中低阶煤孔裂隙联合表征[J/OL].河南理工大学学报(自然科学版),1-15[2024-11-19].https://doi.org/10.16186/j.cnki.1673-9787.2024010059.
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