循环微波辐射下煤体孔裂隙结构演化特征

摘要：

由于煤中极性物质的不均匀性,煤体吸收微波能产生差异,从而导致煤体温度分布不均匀,同时水分蒸发形成的蒸气压力作用于煤体内部,导致煤体孔隙结构发生变化.微波注热具有强化煤层气开采的潜力,为了研究微波辐射下煤体孔裂隙结构演化特征,文中设计了煤的循环微波辐射实验.采用高清相机记录煤体表面裂隙结构特征,结合核磁共振分析循环微波辐射下煤体内部的孔隙结构,利用声波分析煤体内部裂隙演化特征.结果 表明:微波辐射可促进煤体孔隙结构扩展,导致微小孔隙相互连通、发育,宏观上表现为裂隙的进一步延伸和贯通,形成新的裂隙网络.随着微波循环次数递增,微波辐射累积的能量增大,煤体内部温度升高,内部水蒸气冲蚀孔隙,使微孔破坏,并连通为中孔,中孔扩张,形成大孔及微裂隙,煤样内部的横向轴向裂隙增加,超声波的波速显著降低.研究成果对热驱动强化瓦斯解吸流动及增透技术开发具有一定的意义.

关键词：循环微波;煤;表面裂隙;内部孔隙;内部裂隙

所属期刊栏目：41

分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家重点研发计划项目2018YFC0807903

在线出版日期：2021-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：955-963