基于核磁共振技术和分形理论的煤岩体孔隙结构特性分析
Analysis on pore structure characteristics of coal and rock mass based on nuclear magnetic resonance technology and fractal theory
马亮 1牛宇飞 2高亮 1崇立国 3常虎强 1孙敦帅 4宋涛 5夏同强 2王伟峰6
作者信息
- 1. 陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司,陕西 神木 719300
- 2. 河南理工大学 河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用重点实验室,河南 焦作 454000;中国矿业大学 碳中和研究院,江苏 徐州 221116
- 3. 华能庆阳煤电有限公司 核桃峪煤矿,甘肃 庆阳 745000
- 4. 中国矿业大学 碳中和研究院,江苏 徐州 221116
- 5. 陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司,陕西 神木 719300;河南理工大学 河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用重点实验室,河南 焦作 454000
- 6. 西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 710054
- 折叠
摘要
为了有效评估和表征煤岩体孔隙结构,基于核磁共振实验和分形理论,研究不同矿区不同变质程度煤样的孔隙结构特征和分形维数特征.研究结果表明:随着煤样变质程度的加深,渗透率逐渐减小,微孔和小孔占比逐渐增大;煤岩体的孔隙结构具有双重分形特征,较小孔隙结构的分形维数介于1.219 28～1.623 59 之间,较大孔隙结构的分形维数介于2.876 73～2.907 10 之间.研究结果可以定量表征煤岩体孔隙结构特征,对于煤碳的开发和利用具有重要意义.
Abstract
To effectively evaluate and characterize the pore structure of coal and rock mass,based on the nuclear magnetic resonance experiments and fractal theory,the pore structure characteristics and fractal dimension features of coal samples with different metamorphic degrees from different mining areas were studied.The results show that as the metamorphic degree of coal samples deepens,the permeability gradually decreases,and the proportions of micropores and small pores is gradually in-creasing.The pore structure of coal and rock mass exhibits the dual fractal characteristics,with the fractal dimensions of smal-ler pore structures ranging between 1.219 28 and 1.623 59,and those of larger pore structures ranging between 2.876 73 and 2.907 10.The research results can quantitatively characterize the pore structure characteristics of coal and rock mass,which is of great significance for the development and utilization of coal.
关键词
核磁共振/孔隙结构/分形理论/孔隙率Key words
nuclear magnetic resonance/pore structure/fractal theory/porosity引用本文复制引用
基金项目
国家自然科学基金项目(52074284)
中国矿业大学中央高校基本科研业务费专项资金项目(2023KYJD1002)
河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用重点实验室开放基金项目(KCF2206)
出版年
2024
NETL
NSTL
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