煤的裂隙结构分形特征与分形渗流模型研究
王登科1
魏强2
魏建平3
白鑫4
于充2
张平2
1.河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作454000;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州 221116;河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作 454000;煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作4540002.河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作454000;河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作 4540003.河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作454000;河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作 454000;煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作4540004.河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作 454000
摘要：利用工业CT扫描实验系统对煤样进行了无损扫描,获取了煤样内部裂隙结构的发育程度与分布特征;基于分形理论计盒维数法的计算原理与煤样CT二维断面图的图像数据,利用MATLAB软件计算了煤样裂隙结构的二维分形维数,结合二维分形维数与三维分形维数之间的理论关系,得到了煤样裂隙结构的三维分形维数,分析了分形维数与煤样内部裂隙结构发育程度之间的关系;在此基础上,结合渗流理论,建立了煤的分形渗流模型.研究结果表明:分形维数可有效反映煤样内部裂隙结构的发育程度,分形维数越大,裂隙越发育;所建的分形渗流模型是准确合理的,可用于预测煤的渗透性.研究结果可为煤层瓦斯抽采和煤矿安全生产提供理论支撑.
关键词：煤工业CT扫描裂隙结构分形维数分形渗流模型
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(51774118)国家自然科学基金(51574112)国家自然科学基金(51304072)教育部长江学者和创新团队发展计划项目(IRT_16R22)国家重点研发计划(2017YFC0804207)河南省教育厅高等学校重点科研项目(18A620001)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金(SKLGDUEK1814)
论文发表日期：2020-01-30
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：8( 103-109,122 )
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