低渗煤层孔裂隙特征结构表征与渗流指标相关性研究

申文迈; 范楠; 邓存宝; 谯永刚; 姚文军; 王鸿宇; 杜倩如; 原振淇

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为解决低渗煤层瓦斯抽采难度大、效率低等问题,以华晋焦煤沙曲一矿5#低渗煤层为研究对象,基于微米CT扫描实验,运用三维重构技术,探究低渗煤体孔裂隙结构特征与空间分布规律,通过构建具有拓扑结构的骨架化模型和等效孔裂隙网络模型,分析孔隙与喉道结构特征参数与渗流指标之间的关系。研究结果表明:在微米尺度下,沙曲一矿煤样裂隙对孔隙率的贡献远大于孔隙,孔隙以孔径在[53.13,100)μm的大孔为主;宽度在[0.1,1) mm,长度在[0.5,7) mm的微观小裂隙最多,占总裂隙的70.1%;通过统计孔裂隙网络模型提取出的孔隙和喉道发现,孔喉比较大,且连通路径单调,不利于气体运移。通过结构特征参数与渗流特性参数拟合,发现形状因子与孔隙直径呈正相关,迂曲度与孔隙直径、配位数与孔喉比均呈负相关。研究结果可为煤矿瓦斯高效抽采提供理论指导。

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来源
《中国安全生产科学技术》 |2023年第10期|74-80|共7页
作者
申文迈; 范楠; 邓存宝; 谯永刚; 姚文军; 王鸿宇; 杜倩如; 原振淇;
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作者单位

太原理工大学安全与应急管理工程学院;

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正文语种 chi
中图分类矿井瓦斯;
关键词
低渗煤层; 微米CT; 三维重构; 等效孔裂隙网络模型; 孔裂隙结构参数;

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