深部近距离煤层群瓦斯涌出异常煤层孔隙结构综合表征
袁安营1
杨晓璐1
侯俊领2
付光胜3
1.安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽 淮南 2320002.攀枝花学院钒钛学院,四川 攀枝花 6170003.中国冶金地质总局青岛地质勘查院,山东 青岛 266109
摘要：煤与瓦斯突出事故一直是煤矿安全生产中的重大问题,煤体中孔裂隙是瓦斯吸附与运移的主要场所,研究孔裂隙结构特征对瓦斯灾害的防控治理具有重大意义.以淮南矿区谢桥矿瓦斯异常涌出煤层煤体为研究对象,对比未发生事故区域及邻近煤层煤体,开展扫描电镜(SEM)、低场核磁共振(NMR)等试验研究,对煤体孔裂隙类型、孔隙连通性、孔径分布、有效孔隙率及渗透率等参数进行研究,探讨煤体孔隙结构对瓦斯吸附及运移的影响.结果表明:煤体孔隙结构必将影响其渗透性,煤体内部碎粒孔大量发育及矿物充填情况严重时不利于流体运移;异常煤层与邻近煤层饱和水煤样核磁共振时间T2 谱均发育 3个峰,主要以短弛豫时间为主,但各煤体孔径分布及孔隙连通性具有一定差异,异常煤体微孔异常发育,中小孔相对不发育、吸附孔与过渡孔之间连通性差,说明瓦斯运移的差异性与孔径分布和孔隙连通性有关;异常煤体有利于瓦斯吸附不利于瓦斯扩散,且瓦斯放散初速度更大,在受到采动影响时更易发生瓦斯异常涌出或突出事故;煤体微孔占比与有效孔隙率呈负相关关系,中小孔占比与有效孔隙率呈正相关关系,而有效孔隙率与煤体渗透率呈显著线性关系,说明煤体孔径分布是通过影响煤体有效孔隙率,进而影响煤体渗透率;有效孔隙率直接影响煤层渗透率大小,也与煤质参数存在一定关系,在一定程度上可作为评价煤层性质的指标之一.
关键词：瓦斯涌出异常孔裂隙特征有效孔隙率瓦斯运移渗透率
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52104073)深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点试验室自主课题资助项目(SKLMRDPC19ZZ02)
论文发表日期：2024-12-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 116-126 )
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