中国安全科学学报

作者：彭鑫, 江泽标, 谢雄刚, 邓川, 许石青, 孙悦

单位：1 贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳 550025; ；2 中煤科工集团 重庆研究院有限公司,重庆 400039; ；3 贵州安和矿业科技工程股份有限公司,贵州 贵阳 550081

关键词：煤与瓦斯突出,CO₂致裂,低温氮吸附,孔隙特征变化,分形表面

基金：贵州省科技厅项目(黔科合支撑[2017]2815);国家自然科学基金资助(51864009)。

煤与瓦斯突出煤层普遍具有瓦斯含量高、渗透率低的特点,为了消除煤与瓦斯突出,采用CO2致裂的方法,在贵州大运煤矿取样,开展低温氮吸附试验对比致裂前后煤的微观孔隙变化。采用静态容量法比表面及孔径分析仪测试CO2致裂前后孔径范围在3～200 nm之间煤样,并运用FHH分形理论定量描述CO2致裂对煤岩孔隙内表面作用过程。结果表明:CO2致裂在3 m范围内对煤层的孔隙结构有显著影响,致裂后的煤样比表面积与最可几孔直径均明显减少,同时平均孔直径与孔容明显增加;致裂对微孔破坏效果显著,致裂后微孔数量降低一个数量级,降幅最高达到83.93%;原煤的分形维数由2.705 93降低到致裂后最低2.553 78,说明贵州煤层孔隙表面复杂粗糙,利用CO2致裂能使煤层孔隙表面趋于光滑;比表面积与分形维数具有正相关关系。

来源：2019年第7期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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