不同变质程度煤孔隙结构分形特征对瓦斯吸附性影响

陈向军^1,2,3,4，赵伞¹，司朝霞⁵，戚灵灵¹，康宁宁¹

1. 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地(河南理工大学)2. 中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室3. 煤炭安全生产河南省协同创新中心4. 煤矿灾害预防与抢险救灾教育部工程研究中心(河南理工大学)5. 河南理工大学

摘 要：为研究不同变质程度煤孔隙结构分形特征及其对瓦斯吸附特性的影响,通过压汞试验测试了9组不同变质程度煤样孔隙结构,利用Menger海绵模型分析了不同变质程度煤孔隙结构分形特征,结合煤样吸附常数,研究了孔隙结构分形特征对瓦斯吸附特性的影响。研究结果表明,煤孔隙在不同孔径段具有不同的分形特征,渗流孔分形维数D₁和吸附孔分形维数D₂均随变质程度的增加呈线性增大。煤孔隙分形特征对瓦斯吸附特性具有一定的影响,渗流孔分形维数D₁与吸附常数b呈良好的线性关系,与极限吸附瓦斯量a的关联性不大,表明渗流孔分形维数D₁对吸附瓦斯速率影响较大,对吸附能力影响较小;吸附孔分形维数D₂与极限吸附量a呈正相关关系,与吸附常数b关联关系不明显,说明吸附孔分形维数D₂对瓦斯吸附能力影响较大,对吸附瓦斯速率影响不明显。

关键词：变质程度;孔隙结构;分形维数;吸附常数;