不同粒度构造煤的孔分形特征研究

为分析不同粒度构造煤的孔分形特征,采集河南省平顶山煤田东部十矿构造煤样品,破碎筛分成不同的粒度区间:1.0~0.5 mm、0.50~0.25 mm、0.25~0.15 mm、0.15~0.09 mm、0.09~0.075 mm,进行低压N_(2)吸附测试。根据分形FHH理论,通过低压N_(2)吸附的p/p_(0)<0.45、p/p_(0)≥0.45区间分别确定分形维数D_(1)、D_(2),表征孔表面形态粗糙度、孔结构规则性。结果表明,不同粒度构造煤具有不同的分形维数,D_(1)、D_(2)的变化范围分别为2.6166~2.7789,2.4997~2.5537。平均孔径是影响分形维数的重要参数,平均孔径降低,D_(1)减小(孔表面形态越平滑),D_(2)增加(孔结构越不规则);2~5 nm孔是控制分形维数的关键指标,2~5 nm孔增多,D_(1)减小,D_(2)增加。研究成果可为构造煤的吸附性分析和安全开采提供理论参考。