矿业安全与环保

作者：石钰, 马玉华, 李树刚, 薛俊华, 赵鹏翔, 詹可亮

关键词：煤, CT扫描, 三维重构, 分形理论, 滑脱效应, 气体表观渗透率

基于CT扫描技术对煤样扫描成像, 并进行滤波和二值化处理, 获取孔裂隙尺寸、孔隙率等特征参数。通过盒维法计算煤样的分形维数, 推导煤样孔裂隙的平均迂曲度及迂曲度维数。结合分形理论和克努森数, 推导煤体中经滑移修正的气体表观渗透率模型并进行验证。通过ANASY有限元软件研究煤体中的瓦斯渗流规律。结果表明, 瓦斯在孔裂隙弯折处压力变化剧烈, 渗流速度在孔裂隙弯折处达到最大, 瓦斯在个别孔隙发生凝滞、不流通。采用经过滑移修正的气体表观渗透率模型计算瓦斯表观渗透率, 并与通过Forchheimer公式拟合得到的瓦斯表观渗透率及通过FT模型计算得到的瓦斯表观渗透率相比较, 发现经过滑移修正后的气体表观渗透率模型适用于微尺度介质中气体表观渗透率研究。

来源：2024年第1期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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