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摘要
煤岩裂隙中的流体侵入广泛存在于地下工程中。为明确裂隙中流体的微观动力学行为，利用三维形貌仪获得了苏拉特盆地煤的微米级裂隙，通过Stitching算法重建完整的裂隙网络结构，并通过微流控技术批量制作表征裂隙结构的透明模型。利用多相流体显微成像系统可视化不同流速、润湿性条件下的流动过程，捕捉水相在微裂隙模型中完整的侵入过程。高流速可以促进水相侵入开度较小的分支通道，气水前缘保持较小的曲率削弱了滞后效应的影响，突破发生后可进一步增强在盲端、封闭结构中的侵入程度，突破后的含水饱和度增长较快。润湿性的转变影响水相侵入过程优势通道的选择，疏水环境中水相侵入突破时间短，较大的表面张力导致滞后效应的影响显著。突破后水相可继续侵入连通通道，但在封闭通道中的入侵率极低。研究成果对岩体非饱和条件下的岩-气-液作用机制具有重要的指导意义。
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