鄂尔多斯盆地低阶煤孔隙空间拓扑结构定量表征

作者：车禹恒

来源：煤炭工程, 2021, 53(03): 129-134.

• 低阶煤
• 煤微观孔隙
• 等效孔隙网络模型
• 拓扑结构

通过X-rayμCT三维重构的煤微观孔隙结构极其复杂,等效孔隙网络模型能从拓扑学的角度简化其空间网络结构。为了使用该方法定量表征煤微观孔隙空间结构,对鄂尔多斯盆地低阶煤进行X-rayμCT扫描,重建煤孔隙微观空间结构模型,构建PNM空间拓扑结构,分析其孔隙和喉道的结构特征。结果表明:羊场湾褐煤内部发育有体积较大的微裂隙,斜沟气煤内部微裂隙较少,但孔隙数量多、体积大、均质性高。羊场湾褐煤体积大于0.25μm3的孔隙占23%,半径0.1～0.7μm的孔隙占比超过90%,配位数均值7,喉道等效半径和长度均值分别为0.13μm和1.69μm。而斜沟气煤孔隙体积主要分布在0～0.06μm3,等效半径主要分布在0.11～0.26μm,配位数均值4,喉道等效半径和长度均值分别为0.09μm和0.63μm。羊场湾褐煤孔隙体积更大,连通性更强,且喉道更宽、更长,是其渗透性能强的本质原因。

• 单位
  中煤科工集团重庆研究院有限公司; 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室