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申请/专利权人：中国矿业大学

摘要：本发明公开了一种煤的全孔径分布测试方法，通过FIB‑SEM重构模型、蒙特卡罗随机游走算法模拟T2谱图、核磁共振测试T2谱图和低温N2吸附孔径分布曲线相结合进行分析，对煤样中渗流孔和吸附孔的形状进行分类，分别确定两种类型孔隙的几何形状因子和表面弛豫率，然后根据吸附孔和渗流孔各自的表面弛豫率和几何形状因子，得出该煤样的吸附孔分布和渗流孔分布，进而组成煤样的全孔径分布图，从而精准表征煤的孔隙结构；本发明弥补了现有核磁共振测试过程中，使用单一孔隙几何形状因子和表面弛豫率，不能精确求解样品孔径分布的缺陷即由于煤中不同孔径范围的孔隙表面弛豫率不同会使得对应范围的孔径分布也不同，有效提高了煤样全孔径分布测试的准确性。

主权项：1.一种煤的全孔径分布测试方法，其特征在于，具体步骤为：S1、先从所需测试区域采集煤岩体，并将煤岩体加工成多个圆柱体作为煤样，选择一个煤样进行核磁共振测试，获得该煤样的测试T2谱图；其中根据测试T2谱图数据、以T2弛豫时间的大小划定大中微孔，将其中T2值小于10ms的为微孔段，位于T2值处于10-100ms的为中孔段，大于100ms的为大孔段；S2、将核磁共振测试结束后的煤样，分别加工成用于低温N2吸附试验的粉末和用于FIB-SEM扫描的矩形块体；S3、利用FIB-SEM扫描该煤样，获得该煤样的切片图像，然后对切片图像进行阈值分割和三维重构，获得三维重构模型，并由三维重构模型得到孔径分布图；S4、根据三维重构模型，先将渗流孔的孔隙形状分成多类，然后统计模型中每个分类中的渗流孔体积，将体积最大的一类孔隙确定为该煤样的主要孔隙形状，根据主要孔隙形状确定煤样渗流孔几何形状因子Fs1；S5、基于步骤S4的三维重构模型，采用蒙特卡罗随机游走算法，得到模拟T2谱图；其中根据模拟T2谱图数据，以T2弛豫时间的大小划定大中微孔，将其中T2值小于10ms的为微孔段，位于T2值处于10-100ms的为中孔段，大于100ms的为大孔段；S6、比较步骤S1和步骤S5获得的两个T2谱图，进而根据公式计算得到二者大孔段谱峰对应T2弛豫时间值重合时样品渗流孔的表面弛豫率ρ1；S7、步骤S2加工后的同一煤样进行低温N2吸附实验，得到该煤样的吸附-脱附曲线，然后根据曲线采用BJH法计算获得煤样孔径分布图，并根据曲线获得吸附孔的孔隙形状，具体能分为圆柱形孔、狭缝形孔、楔形孔和墨水瓶形孔，其中圆柱形孔和楔形孔划分类为柱形孔，狭缝形孔划分类为平行板孔，墨水瓶孔分类为球形孔，进而按照步骤S2确定渗流孔几何形状因子Fs1的过程确定吸附孔的几何形状因子Fs2；S8、将步骤S3获得的孔径分布图中最高峰值点与步骤S1获得的测试T2谱图中的微孔段峰值点重合，进而根据公式计算得到吸附孔的表面弛豫率ρ2；S9、根据吸附孔和渗流孔各自的表面弛豫率和几何形状因子，得出该煤样的吸附孔分布和渗流孔分布，然后由吸附孔分布和渗流孔分布组成该煤样最终的全孔径分布图，其中在该煤样全孔径分布图内吸附孔和渗流孔两者连接处的孔径为0.1μm，且其对应的表面弛豫率为吸附孔的表面弛豫率ρ2。

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