基于压汞法对黔西青龙矿构造煤孔隙结构特征的研究

作     者：赵健光 王猛 马如英 阿斯亚·巴克 高星月 ZHAO Jianguang;WANG Meng;MA Ruying;BAKE Asiya;GAO Xingyue

作者机构：新疆大学地质与矿业工程学院新疆乌鲁木齐830046 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 大同煤矿集团有限责任公司山西大同037000 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2022年第50卷第10期

页      面：159-168页

核心收录：

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2020ZDPYMS09) 

主　　题：构造煤 压汞试验 孔隙形态 分形维数 瓦斯 

摘      要：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,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瓶颈孔为主;揉皱煤中微孔和大孔孔隙形态均以半封闭孔和细瓶颈孔为主;③当进汞压力处在低压段(0.01~0.69 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(0.31~8.84 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。