通過(guò)手標(biāo)本及電子顯微鏡對(duì)研究區(qū)發(fā)育的構(gòu)造煤進(jìn)行觀測(cè),不同類(lèi)型構(gòu)造煤在宏觀及微觀變形特征方面差異性顯著。利用分形理論結(jié)合壓汞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)構(gòu)造煤孔隙特征進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:隨構(gòu)造變形程度增強(qiáng),總孔容、孔隙度整體呈增大趨勢(shì),韌性變形階段尤為顯著,而孔隙連通性逐步變差;孔隙特征對(duì)構(gòu)造變形作用的響應(yīng)程度隨孔隙尺度的減小而變?nèi)?基于壓汞數(shù)據(jù)的分形維數(shù)僅能有效表征大孔及中孔的孔隙結(jié)構(gòu)特征,分形維數(shù)隨煤體變形程度的增強(qiáng)而增大,孔隙結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多樣化及復(fù)雜化;大孔孔容和滲流孔比重與分形維數(shù)呈正線性相關(guān),而中孔孔容與分形維數(shù)呈正指數(shù)相關(guān)。 

【文章來(lái)源】：煤礦安全. 2017,48(04)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

階段孔容對(duì)煤體變形程度的響應(yīng)

第48卷第4期2017年4月SafetyinCoalMinesVol.48No.4Apr.2017圖2大孔孔容與分形維數(shù)關(guān)系圖3中孔孔容與分形維數(shù)關(guān)系圖4滲流孔比重與分形維數(shù)關(guān)系作者簡(jiǎn)介：王林杰（1991—），男，山東煙臺(tái)人，在讀碩士研究生，主要從事礦井地質(zhì)方面的工作。（收稿日期：2016-10-28；責(zé)任編輯：王福厚）滲流孔和吸附-擴(kuò)散孔配置情況及孔隙形態(tài)特征對(duì)煤層氣滲流起到了決定性作用。構(gòu)造變形致使煤體內(nèi)吸附-擴(kuò)散孔與滲流孔發(fā)生重新配置。隨分形維數(shù)的增加，滲流孔所占比重呈線性增加（圖4）。煤體滲流能力與滲流孔比重及孔隙形態(tài)特征密切相關(guān)。隨煤體變形程度的增加，分形維數(shù)增大，表明煤體內(nèi)孔隙結(jié)構(gòu)趨向復(fù)雜，孔喉大量出現(xiàn)，同時(shí)孔隙內(nèi)部粗糙度增大，增強(qiáng)了瓦斯吸附能力，但對(duì)瓦斯?jié)B流產(chǎn)生一定阻礙。因此通過(guò)分形維數(shù)的變化及滲流孔比重的動(dòng)態(tài)變化可以有效分析煤體孔隙滲透性的復(fù)雜變化。4結(jié)論1）許疃礦構(gòu)造煤類(lèi)型主要有碎裂煤、片狀煤、鱗片煤、揉皺煤及糜棱煤5種。由碎裂煤至糜棱煤，煤體原生結(jié)構(gòu)逐步破壞，裂隙趨向紊亂密集發(fā)育，摩擦面連續(xù)性及光滑度增強(qiáng)，微觀變形特征與宏觀變形特征具有較好的一致性。2）隨煤體變形程度增強(qiáng)，總孔容與孔隙度呈整體增加趨勢(shì)，脆性及脆韌性變形階段呈微弱波動(dòng)變化，韌性變形階段急速增加；退汞效率持續(xù)降低，歸因于孔喉數(shù)量的增加及孔隙內(nèi)部粗糙度的增大。構(gòu)造作用導(dǎo)致孔徑結(jié)構(gòu)發(fā)生重新配置，階段孔容對(duì)構(gòu)造變形作用的響應(yīng)程度隨孔隙尺度的減小而變?nèi)�，在脆性變形階段已達(dá)到中孔尺度，在韌性變形階段，達(dá)到微孔尺度。3）基于壓汞實(shí)驗(yàn)的分形維數(shù)對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)的表征具有一定局限性，僅能有效表征大、中孔結(jié)構(gòu)特征。大孔、中孔孔容與分維值呈正線性和正指數(shù)關(guān)

第48卷第4期2017年4月SafetyinCoalMinesVol.48No.4Apr.2017圖2大孔孔容與分形維數(shù)關(guān)系圖3中孔孔容與分形維數(shù)關(guān)系圖4滲流孔比重與分形維數(shù)關(guān)系作者簡(jiǎn)介：王林杰（1991—），男，山東煙臺(tái)人，在讀碩士研究生，主要從事礦井地質(zhì)方面的工作。（收稿日期：2016-10-28；責(zé)任編輯：王福厚）滲流孔和吸附-擴(kuò)散孔配置情況及孔隙形態(tài)特征對(duì)煤層氣滲流起到了決定性作用。構(gòu)造變形致使煤體內(nèi)吸附-擴(kuò)散孔與滲流孔發(fā)生重新配置。隨分形維數(shù)的增加，滲流孔所占比重呈線性增加（圖4）。煤體滲流能力與滲流孔比重及孔隙形態(tài)特征密切相關(guān)。隨煤體變形程度的增加，分形維數(shù)增大，表明煤體內(nèi)孔隙結(jié)構(gòu)趨向復(fù)雜，孔喉大量出現(xiàn)，同時(shí)孔隙內(nèi)部粗糙度增大，增強(qiáng)了瓦斯吸附能力，但對(duì)瓦斯?jié)B流產(chǎn)生一定阻礙。因此通過(guò)分形維數(shù)的變化及滲流孔比重的動(dòng)態(tài)變化可以有效分析煤體孔隙滲透性的復(fù)雜變化。4結(jié)論1）許疃礦構(gòu)造煤類(lèi)型主要有碎裂煤、片狀煤、鱗片煤、揉皺煤及糜棱煤5種。由碎裂煤至糜棱煤，煤體原生結(jié)構(gòu)逐步破壞，裂隙趨向紊亂密集發(fā)育，摩擦面連續(xù)性及光滑度增強(qiáng)，微觀變形特征與宏觀變形特征具有較好的一致性。2）隨煤體變形程度增強(qiáng)，總孔容與孔隙度呈整體增加趨勢(shì)，脆性及脆韌性變形階段呈微弱波動(dòng)變化，韌性變形階段急速增加；退汞效率持續(xù)降低，歸因于孔喉數(shù)量的增加及孔隙內(nèi)部粗糙度的增大。構(gòu)造作用導(dǎo)致孔徑結(jié)構(gòu)發(fā)生重新配置，階段孔容對(duì)構(gòu)造變形作用的響應(yīng)程度隨孔隙尺度的減小而變?nèi)酰诖嘈宰冃坞A段已達(dá)到中孔尺度，在韌性變形階段，達(dá)到微孔尺度。3）基于壓汞實(shí)驗(yàn)的分形維數(shù)對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)的表征具有一定局限性，僅能有效表征大、中孔結(jié)構(gòu)特征。大孔、中孔孔容與分維值呈正線性和正指數(shù)關(guān)


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