DOI: 10.11799/ce202512025
CO2相变致裂下煤体全孔径孔隙结构特征研究
赵小英1
江泽标2
权西平3
康向涛2
陈思粮3
1.贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳 550025;贵州理工学院 工程训练中心,贵州 贵阳 5500322.贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳 550025;贵州省非金属矿产资源综合利用重点试验室,贵州 贵阳 5500253.贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳 550025
摘要：为探究CO2 相变致裂对煤体全孔径孔隙结构的影响,在贵州六盘水大运及大河边煤矿采集CO2 致裂前后的煤样,通过高压压汞、低温N2 吸附与低压CO2 吸附实验,并结合分形理论分析孔隙结构特征与分形特性.结果表明:原煤孔隙主要为片状颗粒堆积形成的狭缝孔;经CO2 相变致裂后,微孔数量减少,中、大孔数量增多,孔隙结构重构,产生大量墨水瓶形的半开放型/开放型孔隙,促使微孔向中孔转化、中孔向大孔转化以及大孔进一步扩展.分形特性分析显示,CO2 相变致裂对不同尺度孔隙的影响存在差异:微孔分形维数增加,结构复杂性与非均质性增强;大孔分形维数降低,结构趋于简单且非均质性减弱;中孔在低压区(P/P0≥0.5)的分形维数降低,结构简化且非均质性减弱,而高压区(P/P0<0.5)的分形维数无明显变化规律.工程应用表明,CO2 相变致裂技术可显著降低瓦斯流量衰减系数,提高透气性系数与煤层渗透性,降低瓦斯含量,提升瓦斯抽采效率,为煤矿安全生产提供技术保障.
关键词：CO2 相变致裂分形特性孔隙结构渗透性孔隙重构
分类号：TD713(矿山安全与劳动保护)TQ531(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家自然科学基金(52064009)
论文发表日期：2025-12-20
在线出版日期：2026-01-29（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 194-202 )
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