基于MATLAB的煤岩CT孔隙度与比表面积快速测量法

本文主要探讨了煤岩CT图像的孔隙度和比表面积测量方法，特别关注于利用MATLAB图像处理技术来实现快速和准确的测量。研究以平煤十二矿深部采集的煤岩样本为研究对象，通过Nano CT技术获取高分辨率的CT图像。文章首先介绍了传统的基于Avizo三维建模的测量方法，这种方法的优点在于精确度较高，可以获取样品的三维孔隙网络模型，以及详细的孔隙形状、走向和孔径分布信息。然而，这个方法的计算过程繁琐，需要针对每个单独的试样进行多次计算，而且对CT图像的质量要求较高，图像质量差可能导致测量误差。 然后，文章引入了MATLAB图像处理的测量方法，该方法通过数值积分简化了计算步骤，显著降低了计算复杂性。它能一次处理多个试样，适用于实际工程中的批量分析，且对CT图像的容错率更高，只需要几张扫描质量良好的图像即可完成计算。这种方法的孔隙度和比表面积测量误差相对较低，分别为9.392%和8.247%，表明其在精度上虽然稍逊于Avizo，但在效率和适用性方面具有明显优势。 对比两种方法，作者指出复合Cotes公式在误差估计上表现最优。总体来说，这项研究提供了两种有效的方法来处理煤岩孔隙度和比表面积的测量问题，可以根据实际需求选择适合的方法，既保证精度又兼顾效率。这对于煤炭行业的生产和科研工作具有重要的实践价值和理论指导意义。