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基于CT图像的高阶煤不同宏观煤岩组分裂隙差异发育规律
被引量:
6
1
作者
屈晶
申建
+2 位作者
韩磊
季长江
程慧杰
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期76-86,共11页
煤中裂隙深刻影响煤层气的解吸、扩散、渗流、产出等特征,其精细表征对于煤层气的勘探开发具有重要意义。为此,以沁水盆地和瑞矿区下二叠统山西组3号煤层为研究对象,开展了饱和造影剂溶液前后煤样CT扫描,基于CT扫描图像识别了宏观煤岩...
煤中裂隙深刻影响煤层气的解吸、扩散、渗流、产出等特征,其精细表征对于煤层气的勘探开发具有重要意义。为此,以沁水盆地和瑞矿区下二叠统山西组3号煤层为研究对象,开展了饱和造影剂溶液前后煤样CT扫描,基于CT扫描图像识别了宏观煤岩组分并划分了煤岩类型,进而用不同参数精细刻画其裂隙差异发育规律。研究结果表明:①CT扫描对宏观煤岩组分响应明显,根据灰度差异可识别出宏观煤岩组分,进而厘定出宏观煤岩类型;②相较于常规干燥样品,CT裂隙分割采用造影剂溶液后能够显著提高裂隙识别的精度,其裂隙孔隙度大于不添加造影剂的常规干燥样品,与气测孔隙度相近;③不同宏观煤岩类型中宏观煤岩组分的组合方式不同,自半暗煤—光亮煤,暗煤+丝炭由较宽的条带状转变为细条带状或线理状,透镜状的丝炭含量增加。结论认为:①裂隙含量与宏观煤岩类型具有较强的相关性,表现为光亮煤中裂隙含量最高,半暗煤中裂隙含量最低;②裂隙间距受宏观煤岩组分组合方式的影响,光亮煤中裂隙间距最大,半暗煤中则最小;③裂隙连通性不仅受宏观煤岩组分含量的影响,也与宏观煤岩组分的组合方式相关,表现为半亮煤中裂隙连通性最好,半暗煤中则最差;④相较于暗煤+丝炭,镜煤+亮煤中裂隙在开度、间距和连通性上均具有优势。
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关键词
沁水盆地
高阶煤
CT技术
裂隙
表征
宏观煤岩组分
孔隙度
裂隙
含量
连通性
造影剂
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职称材料
温度影响下花岗岩宏、细观力学性质演化规律
2
作者
杜广盛
陈世江
武海龙
《黄金科学技术》
CSCD
2022年第6期935-947,共13页
在地下工程中,温度变化对岩体力学性质有着极大的影响,而宏观力学性质与细观微裂隙发育损伤密不可分。为探究在温度循环条件下岩石细观损伤机理与宏观力学性质之间的关系,对花岗岩进行不同温度下的高温水冷循环试验,并采用低场核磁系统...
在地下工程中,温度变化对岩体力学性质有着极大的影响,而宏观力学性质与细观微裂隙发育损伤密不可分。为探究在温度循环条件下岩石细观损伤机理与宏观力学性质之间的关系,对花岗岩进行不同温度下的高温水冷循环试验,并采用低场核磁系统进行细观孔隙参数检测,同时开展了单轴抗压强度试验。结果表明:(1)温度的上升和循环次数的增加均会导致花岗岩弹性模量和单轴抗压强度力学性质的降低,400℃是花岗岩性质变化的临界点;(2)核磁检测可以获取试件的孔隙分布参数,由该参数及试件宏观性质变化可以得出,200~600℃时温度循环所引起的细观损伤规律有明显差异;(3)花岗岩损伤值随着温度的升高而升高,但温度循环引起的多次损伤随温度的升高呈现出先增加后减小的趋势。微裂隙尺度、含量与试件单轴强度、应变的相关性分别为-0.943和0.935。
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关键词
温度场
温度循环
损伤变量
裂隙
尺度
裂隙
含量
强度特征
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职称材料
题名
基于CT图像的高阶煤不同宏观煤岩组分裂隙差异发育规律
被引量:
6
1
作者
屈晶
申建
韩磊
季长江
程慧杰
机构
中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室
中国矿业大学资源与地球科学学院
国家能源煤与煤层气共采技术重点实验室
出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期76-86,共11页
基金
国家自然科学基金面上项目“煤层剩余气液成因机制及有效动用地质约束”(编号:41872171)
国家自然科学基金重点项目“深部煤层气储渗系统优化改造机理及产出效应”(编号:42130802)
山西省揭榜招标项目“基于气藏工程的煤层气井人工智能排采技术与示范”(编号:20201101002)。
文摘
煤中裂隙深刻影响煤层气的解吸、扩散、渗流、产出等特征,其精细表征对于煤层气的勘探开发具有重要意义。为此,以沁水盆地和瑞矿区下二叠统山西组3号煤层为研究对象,开展了饱和造影剂溶液前后煤样CT扫描,基于CT扫描图像识别了宏观煤岩组分并划分了煤岩类型,进而用不同参数精细刻画其裂隙差异发育规律。研究结果表明:①CT扫描对宏观煤岩组分响应明显,根据灰度差异可识别出宏观煤岩组分,进而厘定出宏观煤岩类型;②相较于常规干燥样品,CT裂隙分割采用造影剂溶液后能够显著提高裂隙识别的精度,其裂隙孔隙度大于不添加造影剂的常规干燥样品,与气测孔隙度相近;③不同宏观煤岩类型中宏观煤岩组分的组合方式不同,自半暗煤—光亮煤,暗煤+丝炭由较宽的条带状转变为细条带状或线理状,透镜状的丝炭含量增加。结论认为:①裂隙含量与宏观煤岩类型具有较强的相关性,表现为光亮煤中裂隙含量最高,半暗煤中裂隙含量最低;②裂隙间距受宏观煤岩组分组合方式的影响,光亮煤中裂隙间距最大,半暗煤中则最小;③裂隙连通性不仅受宏观煤岩组分含量的影响,也与宏观煤岩组分的组合方式相关,表现为半亮煤中裂隙连通性最好,半暗煤中则最差;④相较于暗煤+丝炭,镜煤+亮煤中裂隙在开度、间距和连通性上均具有优势。
关键词
沁水盆地
高阶煤
CT技术
裂隙
表征
宏观煤岩组分
孔隙度
裂隙
含量
连通性
造影剂
Keywords
Qinshui Basin
High-rank coal
CT technology
Fracture characterization
Macro-coal component
Porosity
Fracture content
Connectivity
Contrast agent
分类号
P618.13 [天文地球—矿床学]
TE37 [天文地球—地质学]
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职称材料
题名
温度影响下花岗岩宏、细观力学性质演化规律
2
作者
杜广盛
陈世江
武海龙
机构
内蒙古科技大学矿业与煤炭学院
六盘水师范学院
乌拉特前旗元大商贸有限责任公司
出处
《黄金科学技术》
CSCD
2022年第6期935-947,共13页
基金
国家自然科学基金项目“考虑三维岩体结构面各向异性特征的剪切强度研究”(编号:51564038)
内蒙古自治区自然科学基金项目“岩石细观组构非均质定量化表征及其力学参数的评估”(编号:2019MS05011)
内蒙古自治区高等学校青年科技领军人才支持项目“煤岩裂隙界面特征及渗流力学机理的研究”(编号:NJYT-20-A21)联合资助。
文摘
在地下工程中,温度变化对岩体力学性质有着极大的影响,而宏观力学性质与细观微裂隙发育损伤密不可分。为探究在温度循环条件下岩石细观损伤机理与宏观力学性质之间的关系,对花岗岩进行不同温度下的高温水冷循环试验,并采用低场核磁系统进行细观孔隙参数检测,同时开展了单轴抗压强度试验。结果表明:(1)温度的上升和循环次数的增加均会导致花岗岩弹性模量和单轴抗压强度力学性质的降低,400℃是花岗岩性质变化的临界点;(2)核磁检测可以获取试件的孔隙分布参数,由该参数及试件宏观性质变化可以得出,200~600℃时温度循环所引起的细观损伤规律有明显差异;(3)花岗岩损伤值随着温度的升高而升高,但温度循环引起的多次损伤随温度的升高呈现出先增加后减小的趋势。微裂隙尺度、含量与试件单轴强度、应变的相关性分别为-0.943和0.935。
关键词
温度场
温度循环
损伤变量
裂隙
尺度
裂隙
含量
强度特征
Keywords
temperature field
temperature cycle
damage variables
fracture scale
fissure content
strength characteristics
分类号
TD315 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于CT图像的高阶煤不同宏观煤岩组分裂隙差异发育规律
屈晶
申建
韩磊
季长江
程慧杰
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
下载PDF
职称材料
2
温度影响下花岗岩宏、细观力学性质演化规律
杜广盛
陈世江
武海龙
《黄金科学技术》
CSCD
2022
0
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职称材料
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0
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