《表3 煤岩的孔隙结构分形拟合数据表》

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《高阶煤的孔隙结构特征及其对煤层气解吸的影响》

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由式（1）可知，分形维数可以根据非润湿相饱和度SHg与毛管压力P的双对数关系来确定，当Lg（SHg）与Lg P存在线性关系时，孔隙结构就可能存在分形特征，直线的斜率K=D-2，由此可求得分形维数D=K+2，根据压汞实验，分形维数的数据拟合曲线如图4所示，其拟合方程与分形维数见表3。可以得到：(1）双对数坐标系下，No.1、No.2、No.3、No.4共4块煤心孔隙结构分形特征曲线呈“两段型”，双对数曲线整体拟合非常好，拟合度R2值在0.96以上。（2）4块煤心具有一致规律特性，孔径940.7 nm为“两段型”分形曲线的分界点，当孔径大于940.7 nm时，低压段分形维数D1值介于4.26～4.59之间，分形维数较高；当孔径小于940.7 nm时，中高压段分形维数D2值介于2.67～2.76之间。按照经典的分形理论，分形维数都小于3，因此中高压段具有很好的分形特征，低压段不具有分形特征，这主要是因为高阶煤的微裂隙发育，在高压压汞的作用下，高阶煤的双重孔隙介质具有较大的可压缩性所致。（3）4块煤心的中高压段较长、分形维数差异较小，低压段较短、分形维数较高，说明煤岩的微孔和细孔较发育、孔喉的分布范围较广；大孔不发育、孔喉分布范围较窄且结构较复杂。（4）分形维数与煤岩的孔隙度具有很好的相关性，且分形维数随孔隙度增加而减小；分形维数与煤岩的渗透率没有明显的相关性，可能是由于高阶煤的裂缝发育，孔缝结构复杂，裂缝中矿物充填堵塞影响造成（图5）。