基于CT三维重建与逆向工程技术的煤体数字模型的建立_王刚1

《基于CT三维重建与逆向工程技术的煤体数字模型的建立》 文章主要探讨了如何利用CT三维重建技术和逆向工程技术来构建一个能反映煤体真实孔隙结构的数字模型，以便进行数值模拟研究。作者王刚等人通过采用μCT225kVFCB高精度CT系统对大柳塔煤矿的长焰煤进行了扫描，获得了详细的CT数据，能够观察到最小孔隙直径达到1.94微米的精细结构。 在研究过程中，研究团队使用了基于Matlab语言的三维重建程序，结合逆向工程技术，提出了一种将CT三维数据转化为CAD（计算机辅助设计）数字模型的方法。这一创新方法使得煤体的复杂孔隙结构得以精确再现，为后续的数值模拟提供了基础。 以Ansys软件建立的煤体有限元模型为例，研究人员对煤体内的瓦斯渗流进行了模拟分析。他们深入研究了孔隙内的速度和压力分布规律，并计算了在X、Y、Z三个方向上的渗透系数。结果显示，在微观尺度下，煤体的渗透系数表现出各向异性，且这种特性受到煤体结构的显著影响。 这项工作的重要意义在于，提出的基于CT三维重建与逆向工程的煤体CAD数字模型不仅可以用于有限元分析，还能被EDEM等离散元分析软件所应用，从而扩展了煤体CT三维数据的应用领域，丰富了对煤体在微观层次的研究手段。 该研究对于理解和预测煤层气的流动特性、优化矿井瓦斯治理策略以及提高煤矿安全生产具有重要价值。关键词包括：CT技术、三维重建、逆向工程、煤体和有限元。文章的分类号和文献识别码分别表示地质勘探和科技文献，文章编号则标识了其在期刊中的具体位置。 这篇研究论文展示了如何利用先进的成像技术和计算方法，构建出精确的煤体数字模型，以深入探究煤体的物理性质，特别是其对瓦斯渗流的影响，这为煤炭行业的安全和高效生产提供了理论支持。