黔西突出煤的微观孔隙分形特征及其对渗透率的影响

薛海腾，李希建，陈刘瑜，刘 钰

（1.贵州大学 矿业学院，贵州 贵阳 550025；2.复杂地质矿山开采安全技术工程中心，贵州 贵阳 550025；3.贵州大学 瓦斯灾害防治与煤层气开发研究所，贵州 贵阳 550025；4.中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550003）

0 引 言

煤的渗透率是表征煤层气产量及瓦斯运移规律的重要指标，同时也是防治瓦斯灾害的重要参数［1-3］。 研究［4］表明煤体的渗透特性具有分形特征，且煤的渗透率与其微观孔隙和裂隙分布有密切关系，因此，利用分形理论研究煤的微观孔隙结构特征对瓦斯吸附能力及瓦斯渗透性的影响具有重要的意义。 近年来，诸多学者利用分形理论研究了煤的孔隙结构及其渗透特性。 高为等［5］基于压汞试验，运用分形理论探讨了分形维数与煤储层孔渗性的关系。 李子文等［6］将高压容量法与液氮吸附试验相结合，研究了不同压力阶段分形维数对瓦斯吸附的影响。 郭德勇等［7］得出孔隙度与渗透率的关系，表明渗透率随孔隙度的变化呈幂函数增长。姜文等［8］运用分形理论研究了页岩的孔隙分形特征。 宋晓夏等［9］分析了构造煤吸附孔分形维数与吸附能力的关系，指出分形维数越高，孔表面越粗糙，微孔含量越多，吸附能力越强。 宋昱等［10］将压汞试验与液氮吸附试验相结合方法，分析了menger、热力学、sierrpinski 和FHH 分形模型对构造煤的适用性。 降文萍等［11］分析了不同结构煤体的孔隙特征，说明了煤体破坏强度越大，比表面积和孔体积的分形维数越高，越容易发生煤与瓦斯突出。……