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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

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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.
Analysis on pore structure characteristics of coal and rock mass based on nuclear magnetic resonance technology and fractal theory
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.

nuclear magnetic resonancepore structurefractal theoryporosity

马亮、牛宇飞、高亮、崇立国、常虎强、孙敦帅、宋涛、夏同强、王伟峰

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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

中国矿业大学 碳中和研究院,江苏 徐州 221116

华能庆阳煤电有限公司 核桃峪煤矿,甘肃 庆阳 745000

西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 710054

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核磁共振 孔隙结构 分形理论 孔隙率

国家自然科学基金项目中国矿业大学中央高校基本科研业务费专项资金项目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

520742842023KYJD1002KCF2206

2024

中国安全生产科学技术
中国安全生产科学研究院

中国安全生产科学技术

CSTPCD北大核心
影响因子:1.119
ISSN:1673-193X
年,卷(期):2024.20(8)
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