鄂尔多斯盆地低阶煤孔隙空间拓扑结构定量表征 论文

通过X-ray μCT三维重构的煤微观孔隙结构极其复杂，而等效孔隙网络模型（PNM）能够从拓扑学的角度简化其空间网络结构。为了定量表征煤微观孔隙空间结构，研究者们对鄂尔多斯盆地的低阶煤进行了X-ray μCT扫描，并成功重建了煤孔隙的微观空间结构模型。通过构建PNM空间拓扑结构，分析了煤样的孔隙和喉道的结构特征。有关该领域更深入的研究内容，可以参阅不同煤体结构煤的吸附性能及其孔隙结构特征。

结果表明，羊场湾褐煤内部发育有体积较大的微裂隙，而斜沟气煤内部虽然微裂隙较少，但其孔隙数量多、体积大，且均质性高。具体而言，羊场湾褐煤中体积大于0.25μm³的孔隙占23%，半径在0.1～0.7μm范围内的孔隙占比超过90%，其配位数均值为7，喉道等效半径和长度的均值分别为0.13μm和1.69μm。相比之下，斜沟气煤的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，配位数均值为4，喉道等效半径和长度均值分别为0.09μm和0.63μm。这一结果表明，羊场湾褐煤孔隙体积更大，连通性更强，且喉道更宽、更长，这些特征决定了其更高的渗透性能。更多关于煤体渗透性及其影响因素的研究，可以点击鄂东北缘低阶煤渗透性特征及主控因素进行深入了解。