鄂尔多斯盆地低阶煤渗流孔隙拓扑结构非均质特征研究

摘要

煤微观连通孔隙团是煤体渗透性能的决定性因素,其特殊的拓扑结构非均质性是煤体渗透各向异性的根本原因.为了揭示煤微观连通孔隙团拓扑结构的非均质特征,针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,采用AVIZO软件提取最大连通孔隙团,并构建其等效孔隙网络拓扑结构,分析孔隙形状因子与孔隙等小直径和表面积的关系,探讨连通特性和分形维数在空间中的变化规律.结果表明:孔隙形状因子与等效直径存在指数关系,与孔隙表面积存在线性关系;连通孔隙团内部渗流孔隙空间越大,其形状越不规则,非均质越强;低阶煤连通孔隙团各断面的欧拉数变化较大,连通性具有更强的非均质性,孔隙离散程度更高,但粗糙度较低.