基于Micro-CT技术的煤岩裂隙精细表征

作者：王长盛; 翟培城; 王林森; 王春光; 张学朋; 吴学震; 蒋宇静

来源：煤炭科学技术, 2017, 45(04): 137-55.

DOI：10.13199/j.cnki.cst.2017.04.024

• 煤层气
• 煤岩裂隙
• 裂隙开度
• 计算机断层扫描

为了表征完整煤样裂隙开度及空间展布,采用高精度Micro-CT扫描技术分析新巨龙煤矿的样品的裂隙结构。根据CT图像中裂隙周边CT数分布规律及三维可视化技术,对煤岩裂隙开度、分布和空间配置等参数进行精细表征。研究结果表明:运用高斯函数可以克服裂隙两侧CT数由于非均质造成波动,较为准确拟合裂隙CT数曲线的衰减规律;利用高斯函数的峰度(PH)与曲线面积(MA)对裂隙分布形态进行测量,当裂隙开度较小时(<0.24 mm),利用PH法测量有较高的准确性;当裂隙开度较大时(>0.24 mm),MA法测量有较高的准确度;通过煤岩三维重建的裂隙3D可视化模型,可清晰识别煤中裂隙空间分布形态。根据三维裂隙区域中197个特征位置CT数分布的误差分析表明,采用参数PH法测量的平均误差为14.3%,而采用MA法测量的平均误差为17.1%,说明PH法具有较高的准确度。

• 单位
  中国矿业大学（北京）; 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室; 中国科学院武汉岩土力学研究所; 山东科技大学