中低阶煤的孔隙结构演化特征-论文

为研究煤化作用对煤中孔隙结构的影响，文中以３个中低阶煤为例，对其进行了镜质组 反射率、工业分析、真密度、视密度、放散初速度和孔隙测定实验，从孔隙分布、孔形和分形特征３ 个角度展开讨论。结果表明：影响煤体孔隙发育的主要因素是成煤环境和赋存条件，而煤化作 用在一定程度上也改变了煤中孔隙的分布，其降低了较大孔隙，促进了较小孔隙的发育；任楼矿 煤样（RL）整体上以圆柱孔和Ｖ形孔为主，园子沟煤样（YZG）在6.5～15nm孔径范围内具有大 量墨水瓶孔，平煤五矿煤样（PMW）在6.5～12nm孔径范围内具有大量墨水瓶孔，同时３个煤样 均具有大量的层间不平行的层状孔；通过压汞数据获得的分形维数随变质程度的增加而减少， 即较大孔隙的复杂性降低，而通过液氮吸附数据获得的分形维数随变质程度的增加先减小后增 加，说明孔容和比表面积的数量决定了孔隙的复杂性，同时煤化作用也促进了微孔的发育，进而 导致孔隙复杂性的提高，该结果与３个煤样的放散初速度表现一致。通过对中低阶煤孔隙演化 特征的分析与探讨，能够为煤矿的安全生产、煤层气的有效利用以及二氧化碳地质封存提供理 论指导。