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作者：刘佳佳;张云龙;杨迪;高志扬;王丹;
单位：河南理工大学安全科学与工程学院;安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室;河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心;河南理工大学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;
摘要：目的 为深入研究中低阶煤中孔裂隙结构和孔径分布形态，方法 利用压汞、低温液氮吸附和低场核磁共振试验，结合分形维数分别对新疆艾维尔沟1890煤矿低阶煤（XJ）和鹤壁八矿中阶煤（HB）的孔隙结构和孔径分布进行联合表征，并提出一种基于优势区间的全孔径分形维数表征方法，即孔径r<140 nm时，使用低温液氮吸附法的FHH模型表征；140≤r<1 000 nm时，使用核磁共振模型表征；r≥1 000 nm时，使用压汞法的Menger海绵模型表征。结果 结果表明：XJ的中/大孔主要由开放孔构成，微/小孔主要由封闭孔和半封闭孔构成，其中，大孔对孔容的贡献率最高，达到94%以上，中孔是孔比表面积的主要贡献者，贡献率为40.58%，微/小孔和中孔较发育，大孔几乎不发育，微/小孔的孔隙连通性较差，中大孔隙的连通性较好；HB孔隙主要由半封闭孔构成，其中孔容中大孔占比最高，占比达97%以上，孔比表面积主要由小孔贡献，贡献率为58.33%，以微/小孔发育为主，中孔、大孔和裂隙相对不发育，孔隙连通性较差；低温液氮吸附法的DFT模型可以得到XJ最发育的孔径为10～12 nm,HB最发育的孔径为1～4 nm;r<140 nm时，HB的内分形维数明显大于XJ的，此孔径范围内HB的非均质性比XJ的更强，孔隙结构更复杂；r>140 nm时HB的分形维数小于XJ的，此孔径范围内XJ的孔隙结构比HB的更复杂。结论 研究结果揭示了中低阶煤储层孔隙分布规律，为中低阶煤层的裂隙扩展和瓦斯运移提供理论指导。
关键词：中低阶煤;;孔径分布;;孔隙特征;;分形维数;;联合表征
基金资助：国家自然科学基金资助项目（52074106）;; 河南省自然科学基金资助项目（232300421061）;; 河南理工大学创新型科研团队项目（T2023-3）;河南理工大学青年骨干教师培养计划项目（2023XQG-07）;; 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室开放基金资助项目（SKLMRDPC22KF11）
