一种定量表征煤体裂隙率和孔隙率的方法技术

技术编号:40529010 阅读:28 留言:0更新日期:2024-03-01 13:49
本发明专利技术公开了一种定量表征煤体裂隙率和孔隙率的方法,包括:利用密度分析仪测试获得煤的视密度;基于压汞实验、低压氮气吸附实验和二氧化碳吸附实验获得煤中孔、裂隙结构参数;利用分形理论处理压汞实验数据,建立煤中裂隙和孔隙尺度的判定准则,计算获得煤中裂隙体积和孔隙体积;将煤的视密度分别与其裂隙体积和孔隙体积结合,计算获得煤的裂隙率和孔隙率。本发明专利技术通过研究煤中孔、裂隙结构特征,构建了煤体裂隙率和孔隙率的表征方法,实现了煤中裂隙和孔隙结构特征的定量化表征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于矿井瓦斯抽采,特别是涉及一种定量表征煤体裂隙率和孔隙率的方法


技术介绍

1、煤是由包含孔隙的煤基质和切割煤基质的裂隙组成的双重孔隙结构多孔介质,裂隙为游离态瓦斯的赋存场所和流动通道,而基质孔隙内既赋存有吸附态瓦斯又有游离态瓦斯。基质孔隙内瓦斯运移符合fick扩散定律;裂隙内瓦斯的运移符合darcy渗流定律。因此,定量表征煤的裂隙和孔隙结构可为研究煤中瓦斯的吸附/解吸与渗流机理提供保障,亦可为煤中瓦斯抽采奠定理论基础。

2、由于煤内部结构的复杂性,实际上煤中基质孔隙和裂隙并没有明显的尺度界限划分,因此,以往在进行表征时往往统称为孔隙。目前,在对煤中孔隙结构进行测试分析时,根据测试原理和设备的不同,主要可以分为:光学观测法和流体侵入法。光学观测法主要包括光学显微镜法、扫描电子显微镜法、透射电子显微镜法和小角度散射法等。流体侵入法主要有压汞法、低压氮气吸附法、co2吸附法等。其中,低压氮气吸附法和压汞法因其成本低、操作简单,可以通过液氮吸附等温线和进退汞曲线得到表征煤孔结构特征的比表面积、孔容等定量数据,从而得到了普遍应用。

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【技术保护点】

1.一种定量表征煤体裂隙率和孔隙率的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求l所述的一种定量表征煤体裂隙率和孔隙率的方法,其特征在于,利用分形理论处理压汞实验数据的关系式如下所示:

3.根据权利要求l所述的一种定量表征煤体裂隙率和孔隙率的方法,其特征在于,所述煤的裂隙率和孔隙率与视密度之间的表征关系如下所示:

【技术特征摘要】

1.一种定量表征煤体裂隙率和孔隙率的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求l所述的一种定量表征煤体裂隙率和孔隙率的方法,其特征在于,利用分形理论处理...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭海军董秋芸于英杰王凯吴海楠徐超任波
申请(专利权)人:中国矿业大学北京
类型:发明
国别省市:

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