Micro-CT精细表征煤岩裂隙：高精度分析与形态测量

本文主要探讨了基于Micro-CT技术在煤炭科学研究中的应用，特别是针对新巨龙煤矿煤岩裂隙的精细表征。Micro-CT扫描技术因其高精度的特点，被用于分析煤样的裂隙结构，这对于理解煤层的物理特性、煤层气开采以及矿山安全至关重要。研究的核心内容包括以下几个方面： 1. **微CT扫描技术**：论文使用了高精度的Micro-CT技术来获取煤岩样品的三维图像，这种技术能够提供详细的裂隙空间分布信息，有助于评估裂隙的大小、形状和位置。 2. **裂隙开度与空间展布**：通过对CT图像中裂隙周边CT数分布的观察，研究人员能够精确地量化裂隙的开度，并分析其在三维空间中的分布模式。非均匀性是影响裂隙CT数值的关键因素，高斯函数被用来克服这一问题，使得裂隙CT数曲线的衰减规律得到更准确的拟合。 3. **裂隙参数测量方法**：研究提出了两种方法来衡量裂隙的分布形态，即峰度(PH)和曲线面积(MA)。对于较小的裂隙（小于0.24毫米），PH法表现出较高的测量准确性；而对于较大的裂隙，MA法则更为适用。这两种方法的应用有助于量化裂隙的复杂性和复杂网络结构。 4. **3D可视化模型**：通过煤岩的三维重建，研究人员创建了裂隙的3D可视化模型，这不仅直观地展示了裂隙的空间分布，而且为深入理解裂隙对煤层性能的影响提供了便利。 5. **误差分析**：对197个特征位置的CT数分布进行误差分析后，发现PH法测量的平均误差较低（14.3%），显示出更高的准确度，这为选择合适的裂隙测量方法提供了实证依据。 6. **关键词与分类**：论文的关键词包括煤层气、煤岩裂隙、裂隙开度、计算机断层扫描，这些术语反映了研究领域的核心概念和研究方法。按照国际标准，文章被归类在TP028.8类别下，文献标志码为A，文章编号为0253－2336(2017)04－0137－06。 这篇文章提供了基于Micro-CT技术对煤岩裂隙进行精细表征的重要步骤、方法及其在实际应用中的价值，对于煤炭工业尤其是煤层气开采和灾害预防领域具有重要的理论和实践意义。