本文關(guān)鍵詞：基于SEM的琿春低階煤微觀結(jié)構(gòu)特征研究

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【摘要】：目前利用掃描電鏡(SEM)數(shù)字圖像對低階煤的礦物質(zhì)成分含量、微裂隙發(fā)育及微觀結(jié)構(gòu)的各向異性特征缺乏系統(tǒng)的研究。結(jié)合掃描電鏡試驗和壓汞試驗,對琿春煤田低階煤微觀形態(tài)及微裂隙發(fā)育的各向異性特征進行研究。通過選擇合適的灰度閾值,將掃描電鏡中觀察的平行和垂直層理的微觀圖像處理成礦物質(zhì)成分二值數(shù)字圖像和微裂隙二值數(shù)字圖像,計算得到礦物質(zhì)成分的百分含量以及平行層理面和垂直層理面中微裂隙體積百分比。分別研究平行和垂直層理方向微裂隙發(fā)育的分形特征,計算得到微裂隙的分形盒維數(shù),結(jié)果顯示,與平行層理相比,垂直層理方向微裂隙表面光滑性、規(guī)則性較差,空間充填能力較強,比表面積較大,而且具有更強的吸附能力。壓汞試驗結(jié)果表明,煤樣的孔徑多分布在10~100 nm及15~95μm范圍,在10~100 nm附近比表面積變化量最大,掃描電鏡觀測得到的煤植體層片狀結(jié)構(gòu)和礦物質(zhì)絮狀結(jié)構(gòu)形成的孔隙結(jié)構(gòu)近似分布于此范圍,說明煤植體層片狀結(jié)構(gòu)和礦物質(zhì)絮狀結(jié)構(gòu)確實能夠提供較大的比表面積,層片狀煤植體結(jié)構(gòu)能夠貢獻較強的煤層氣儲存吸附能力。
【作者單位】： 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點實驗室;山東大學(xué)巖土與結(jié)構(gòu)工程研究中心;
【關(guān)鍵詞】： 巖石力學(xué) 長焰煤 掃描電鏡試驗 數(shù)字圖像 分形理論 孔徑分布
【分類號】：TU45
【正文快照】： 煤儲層是由割理、裂隙與孔隙組成的多孔介質(zhì)系統(tǒng)。研究煤的微觀結(jié)構(gòu)是研究煤層氣賦存機制,氣、水兩相介質(zhì)與煤基質(zhì)間物理、化學(xué)作用及煤層氣解吸、擴散和滲流的基礎(chǔ)[1]。煤的孔隙結(jié)構(gòu)對煤層氣的運移和儲集具有十分重要的影響[2-4]�，F(xiàn)代微、細觀成像技術(shù)對煤內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)

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本文編號：719740