基于9个煤样的常规压汞测试,绘制了各个煤样ln(dSPr/dPr)和lnPr的散点图。在此基础上,结合分形理论,根据散点图在各个阶段的不同趋势特征,定量划分了煤中的微小孔,过渡孔和大孔。研究结果表明,半径小于75.6nm的孔为微小孔,半径为75.6~512.8nm的孔为过渡孔,半径大于512.8nm的孔为大孔。三类孔的孔容百分比数据表明孔隙系统主要由微小孔组成,其孔容百分比一般高于70%;Y3,Y4,Y5和Y6的过渡孔和大孔的孔容百分比约为30%,其渗流能力最强。

基于6个煤矿不同煤样的压汞和扫描电镜实验结果,绘制各个煤样的log[d VP(r)/dp(r)]与log p(r)的散点图,结合分形理论计算煤样的分形维数、分析散点图不同趋势特征,利用十进制分类系统计算煤样的孔径分布特征。

为研究煤体的孔隙结构分形特征对含瓦斯煤解吸规律的影响,采用压汞法测定实验煤样的孔隙结构特征,基于分形理论及实验测定结果,按照孔隙的复杂程度不同对其进行分类。采用自主研发的大煤样多气一体化实验系统对煤样进行动态恒压解吸实验,基于实验结果对煤体孔隙结构分形特征对解吸规律的影响进行了分析。研究结果表明:实验煤样的微孔、小孔的连通性比较差,是由于其孔型以封闭性及半开放形孔为主;而对于中孔和大孔主要以开放性孔隙为主,连通性较好,有利于瓦斯的运移;按照煤体孔隙分形结构特征可将孔隙划分为孔径大于140 nm的