基于颗粒堆积法的煤体表面弛豫率量化初探
徐吉钊1
徐鹤翔1
翟成1
丁熊1
桑树勋2
李全贵3
孙勇4
余旭1
丛钰洲1
郑仰峰1
唐伟1
牛积战5
耿进军5
1.中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室 江苏徐州 221116;中国矿业大学安全工程学院 江苏徐州 2211162.中国矿业大学碳中和研究院 江苏徐州 2211163.重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室 重庆 4000444.中国矿业大学低碳能源与动力工程学院 江苏徐州 2211165.中国平煤神马能源化工集团有限责任公司平煤股份二矿 河南平顶山 467000
摘要：为了确定煤岩表面弛豫率ρ值来量化其弛豫特性与孔径分布的对应关系,聚焦井下海量打钻工序所产生的煤屑颗粒,提出了基于颗粒堆积法的煤体ρ值计算方法,构建了球形煤屑基质-球形总孔隙结构的计算模型,选择平煤股份二矿己15和己17煤层煤样进行模型验证.结果表明:不同粒径煤屑堆积样品的弛豫谱图呈近似的三峰形态,同一煤样不同粒径饱水煤屑堆积体可表现出不同的弛豫响应行为,弛豫时间T2的几何平均值T2m和核磁孔隙率φNMR值分布的差异性主要受水赋存特征、煤屑润湿性及堆积方式等多种因素的影响.通过线性拟合横向弛豫总弛豫率T2-1和有效孔隙指标与煤粒有效长度之比φg/wgrain及其95％置信区间分布,证实了直接采用恒定ρ值计算煤岩孔隙结构的不合理性.不同形状煤屑基质-总孔隙结构的计算模型获得的ρ值范围不同,表明不同形状煤屑间的流体扩散路径和接触特征不同,易引起煤屑堆积体的弛豫行为不同.未考虑煤屑间的体积流体效应而忽略T2b影响,易造成ρ值偏大.
关键词：低场核磁共振孔隙结构表面弛豫率颗粒堆积核磁孔隙率
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(52104228)国家自然科学基金(51925404)中国博士后科学基金(2021M693409)中央高校基本科研业务费专项资金项目(2023ZDPY05)
论文发表日期：2024-01-30
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：16( 116-131 )
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