现代矿业 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (06): 165-171.
彭 鑫
摘要: 为探究 CO₂致裂对煤岩孔隙结构的影响,采用压汞法和扫描电镜实验,结合热力学分 形模型及小岛法分形模型,定量分析致裂作用对孔隙的改造效果与分形维数演化,并基于分形交 集公式,计算综合分形维数,探讨非均质性弱化与损伤模式转变对孔隙的影响。结果表明:致裂 后,孔容、平均孔直径及孔隙率均增至原煤的 2~3倍,比表面积同步增长;孔径分布显示,小、中、大 孔(>10 nm)同步发育,尤其在 10~100 000 nm 孔径形成墨水瓶型孔隙结构。扫描电镜测得孔隙率、 等效圆直径及平均孔隙面积显著增大。分形维数降低表明孔隙表面趋于光滑,非均质性减弱;损 伤模式由混合破坏(拉伸-剪切)转向单一剪切主导,渗透性显著增强。