单轴加载煤孔裂隙各向异性核磁共振特征

作     者：卢方超 张玉贵 江林华 LU Fangchao;ZHANG Yugui;JIANG Linhua

作者机构：河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 河南理工大学瓦斯地质研究所河南焦作454000 

出 版 物：《煤田地质与勘探》 (Coal Geology & Exploration)

年 卷 期：2018年第46卷第1期

页      面：66-72页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家科技重大专项课题(2016ZX05067-006) 河南省高校科技创新团队支持计划(14IRTSTHN002)~~ 

主　　题：孔裂隙 核磁共振 各向异性 单轴加载 核磁成像 

摘      要：为了研究煤孔裂隙各向异性,进一步揭示煤微观结构及物性特征。选取平顶山矿区八矿煤样,采用核磁共振(NMR)方法,对比分析单轴加载前后煤样的横向弛豫谱(T2)特征和核磁成像(MRI)特征。实验结果表明,煤的T2谱特征具有显著的各向异性:平行于层理且垂直主裂隙X方向T2谱为3峰谱图,平行于层理且平行主裂隙Y方向T2谱为双峰谱图,垂直层理Z方向T2谱主要以单峰为主;单轴加载后煤样T2谱面积、孔隙度减小,X、Y方向煤样孔隙变化引起的峰面积所占比例下降,裂隙变化引起的峰面积占比例上升;Z方向裂隙变化引起的峰面积占比例下降;MRI揭示出,单轴加载后平行层理方向煤样孔裂隙大部分闭合,部分裂隙产生径向变形;加载方向裂隙大部分闭合,压实效应显著。综上所述,单轴加载下,煤样各向异性特征显著,同时表明核磁共振技术是研究煤孔裂隙微观变化的有效手段。