含水煤层复电阻正交裂隙模型与阻容分析

"含水煤层复电阻正交裂隙阻容模型-论文" 这篇论文主要探讨了含水煤层的复电阻性质，并提出了一种新的正交裂隙阻容模型来改进传统的Cole-Cole模型。Cole-Cole模型虽然在复电阻率法中广泛应用，但存在参数过多且与物理特性关联不强的问题。研究者基于电介质理论，考虑了在外加交变电场下，含水煤层中的裂隙不仅表现为电阻性（由于离子自由移动），还表现出电容性（由于离子界面堆积）。他们通过激发极化理论和煤的双重介质模型，结合岩石毛细管模型，将含水孔裂隙等效为正交的平行裂隙（电阻性）和垂直裂隙（电容性）。 具体来说，煤层的电阻Rc和电容Cc分别代表其固有电阻和电容，而平行裂隙（水饱和的孔隙）的电阻Rw和垂直裂隙（电容Cw）则反映了含水孔隙的特性。这种正交裂隙模型可以被等效为一个由Rw、Rc、Cw和Cc组成的三路并联电路，形成一个复电阻模型。通过实验，研究者选取了肥煤和无烟煤两种不同变质程度的煤样，测量它们在不同含水饱和度下的复电阻实部Rs和虚部X，然后用这个模型进行拟合，从而获取相应的电阻电容参数，并计算煤样的孔隙率。 实验结果显示，阻容模型能很好地拟合不同含水饱和度煤样的复电阻参数。随着含水饱和度的增加，模型的电阻R和电容C会减小，虚部X曲线的极值位置会向右偏移，这些结果与模型的物理意义相符合。论文还讨论了该模型在评价煤层含水性以及水压致裂效果方面的潜在应用价值。 此外，标签和推荐的其他文章涉及的主题包括煤炭绿色开采的地质保障、煤矿区水环境的研究、地下水监测方法、煤层气开采技术、保水采煤的科学问题、煤层气合采地质条件分析、覆岩破坏对水资源的影响以及保水开采对地质环境承载力的影响等。这些内容广泛涵盖了煤炭开采与环境保护的多个方面，显示了当前煤炭行业对可持续发展和环境保护的关注。