煤与瓦斯突出地区基本都有构造煤的发育,构造煤的孔隙结构是瓦斯吸附、扩散和渗流的重要影响因素。为了研究不同类型构造煤孔隙的发育特征,本文以青龙煤矿构造煤为研究对象,基于压汞法表征其孔隙结构特征,并结合分形维数对孔隙进行定量表征,详细分析了青龙煤矿构造煤孔隙结构的复杂特征。结果表明:(1)构造煤类型主要有碎裂煤、片状煤、碎斑煤、鳞片煤和揉皱煤,孔隙发育微孔和大孔,不同类型的构造煤在显微尺度上表现出了明显的差异性,脆性变形与韧性变形之间特征显著;(2)碎裂煤微孔和大孔孔隙形态以半封闭孔和开放孔为主;片状煤微孔和大孔孔隙均发育半封闭孔和开放孔;碎斑煤微孔和过渡孔孔隙形态以半封闭孔为主;鳞片煤微孔形态以半封闭孔为主,大孔孔隙形态以开放孔和细颈瓶孔为主;揉皱煤中微孔和大孔孔隙形态均以半封闭孔和细颈瓶孔为主;(3)当进汞压力处在低压段(0.01 MPa<p<0.69 MPa)时,在脆性变形阶段,分维值变化规律为碎斑煤>片状煤>碎裂煤,韧性变形阶段,分维值变化规律为揉皱煤>鳞片煤;当进汞压力处在高压段(0.31 MPa<p<8.84 MPa)时,脆性变形阶段碎裂煤分维值最大,韧性变形阶段揉皱煤的分维值高于鳞片煤。构造煤在高压段的分维值整体比低压段高,高压段下的煤体变形程度更复杂,渗流孔复杂程度高,孔隙结构具有较强的非均质性。研究结果对煤层气可采性评价和揭示煤与瓦斯突出危险性具有重要的意义。
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