基于氮气吸附-扫描电镜的构造煤孔隙特征研究

煤的孔隙结构特征与瓦斯的吸附和运移密切相关，构造煤的孔隙结构特征由于受到构造应力的破坏而趋于复杂，因此开展构造煤孔隙发育的研究是提升瓦斯治理水平的重要方向。以西山煤田南部东于煤矿三组构造煤和一组原生煤为研究对象，采取低温液氮吸附法和扫描电子显微镜(SEM),联合观测构造煤与原生煤的孔隙特征。研究表明：三组构造煤的氮气吸附量为原生煤的2.04倍、1.49倍和2.90倍，三组构造煤的孔容为原生煤的2.08倍、1.53倍和2.96倍；三组构造煤的孔容大部分由微孔和小孔提供均达到69.71%以上，孔比表面积大部分由微孔提供均达到了79.04%以上；原生煤的孔容大部分由微孔和小孔提供达到了89.38%,孔比表面积微孔占比93.97%;三组构造煤的孔隙结构相比原生煤更加复杂，具有更大的分形维数(2.6985～2.7106);三组构造煤(10000倍)表面分形维数分别为1.962、1.979、1.947均大于原生煤1.945,构造煤与原生煤相比有更为发育的孔隙特征；分形维数D₁与总孔比表面积、微孔比表面积成正比；挥发分含量在一定范围内与总孔比表面积、微孔比表面积、小孔比表面积成...