色连二矿低变质程度煤层孔裂隙及其分形特性 论文

煤中的孔裂隙特性对于瓦斯运移、表面吸氧低温氧化能力等特性具有一定的影响。文章通过实验方法，系统研究了色连二矿低变质程度的2号煤层孔裂隙特性。研究发现：Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级裂隙发育较充分，裂隙宽度为3～350μm，通常为7～50μm。根据实验结果，测定了Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅴ类煤的孔容和比表面积特性，煤样的破碎程度越高，微孔及超微孔的总数及煤样的比表面积越大。这一发现与不同变质程度煤孔隙结构分形特征及其对瓦斯吸附特性影响的研究结果相一致。

随着煤的破碎性的提高，煤样的吸附容积和吸附回线中吸附曲线和脱附曲线之间的宽度不断增大。这与岩浆热事件对煤层变质程度和吸附解吸特性的影响的研究所揭示的煤层变质影响相呼应。随着煤体破碎程度的增大，其孔隙分形维数Dn不断增大。当Dn＜2.6时，过渡孔占主要地位，煤体的储气能力较强，渗流能力则较弱；当Dn＞2.6时，情况则相反。研究进一步表明，Dn越大，煤的破碎程度越高，比表面积越大，吸附甲烷和氧的能力越强。