构造煤裂隙及渗流孔隙分形特征研究_中国煤炭行业知识服务平台

构造煤裂隙及渗流孔隙分形特征研究

作者

么玉鹏姜波李明屈争辉刘杰刚
单位

煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室中国矿业大学资源与地球科学学院
摘要

构造煤的孔裂隙系统对煤层气吸附、运移以及瓦斯突出均具有控制作用,选取淮北朱仙庄矿12块不同变形类型构造煤进行显微镜观测和压汞测试,并利用分形方法对样品裂隙系统、渗流孔孔隙系统及二者的关联性进行研究,结果表明:样品显微裂隙信息维数分布于1.2~1.9,孔隙分形维数分布于2.6~3.0;随着煤体变形程度增强,显微裂隙分形维数Dl线性增大,渗流孔隙分形维数Dk在脆性变形阶段变化不大,脆-韧性和韧性变形阶段呈线性减小。Dl增大,样品渗流孔孔容和比表面积呈指数增大,平均渗流孔孔隙直径减小,渗流孔发育程度提高,渗透性增强。孔隙分形维数随裂隙分形维数增大呈抛物线形式减小,以Dl=1.6为界,可根据Dl值将变形环境分为小于1.6的脆性变形环境以及大于1.6的脆-韧性/韧性变形环境。
关键词

构造煤裂隙渗流孔隙渗透性分形维数
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金重点资助项目(41430317)；国家自然科学基金青年科学基金资助项目(41402136)；国家科技重大专项资助项目(2011ZX05034)；
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