型煤孔裂隙结构及其分形特征实验研究

作     者：郭海军 王凯 崔浩 徐超 杨涛 张媛媛 滕腾 GUO Haijun;WANG Kai;CUI Hao;XU Chao;YANG Tao;ZHANG Yuanyuan;TENG Teng

作者机构：中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室河南焦作454000 华北科技学院河北省矿井灾害防治重点实验室北京101601 

出 版 物：《中国矿业大学学报》 (Journal of China University of Mining & Technology)

年 卷 期：2019年第48卷第6期

页      面：1206-1214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：国家自然科学基金青年基金项目(51904310,51604278,51804312) 国家自然科学基金项目(51874314,51774292) 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开放基金项目(WS2018B06) 河北省矿井灾害防治重点实验室开放基金项目(KJZH2017K02) 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放课题(SKLCRSM16KFB10) 

主　　题：型煤 孔裂隙结构 分形理论 尺度特征 裂隙率 

摘      要：为了研究煤体内部孔裂隙结构,以不同粒径煤粉压制而成的型煤为对象,基于煤样孔裂隙结构的实验室测试结果,采用分形理论的分析方法,探讨了型煤中孔隙和裂隙的尺度特征.结果表明:由压汞实验数据获得的型煤分形曲线均被分成了符合分形规律的低压段和不符合分形规律的高压段两部分;根据压汞实验数据的分形特性可将型煤内部空间分为裂隙和孔隙.其中,裂隙结构参数可由压汞实验(低压段)获得,而孔隙结构参数可由物理吸附实验(以N2和CO2作为吸附质)获得.同时,亦可进一步结合煤的视密度测试结果计算获得煤样的裂隙率和基质孔隙率.对比发现,型煤的孔裂隙结构和原煤之间的差别较小,说明可以利用型煤代替原煤来研究煤中瓦斯吸附、解吸和渗流的一般性规律.