煤炭科学技术

作者：冯龙飞, 王双明, 王海, 李超峰, 张跃宏,

关键词：洛河组砂岩, 微观孔隙, 含水层, 压汞, 核磁共振, 渗透性,

黄陇煤田开采面临巨厚洛河组砂岩顶板水害的威胁。针对彬长矿区高家堡煤矿洛河组砂岩骨架的微观孔隙特征展开实验室研究，综合运用XRD衍射，铸体薄片、扫描电镜研究了砂岩骨架颗粒的孔隙类型，采用覆压孔渗探究其不同压力下的孔隙率和渗透率变化特征，联合高压压汞和核磁共振手段表征了砂岩岩心的孔喉半径大小，结合X射线三维CT扫描对砂岩内部大于9 μm的孔隙进行精细定量化表征，结果表明：① 中粒砂岩骨架颗粒大，孔隙类型主要以剩余粒间孔为主，少量粒间溶孔，而细粒砂岩骨架颗粒小，颗粒间多由黏土矿物填充，为次生溶蚀粒间孔，少量粒内溶孔，孔隙发育较小；②中粒砂岩中的大孔孔喉半径介于0.61～4.94 μm，累积分布频率达到48%，而细粒砂岩中的大孔孔喉半径介于0.188～0.683 μm，累积分布频率达到47%，说明中粒砂岩的孔喉半径较大，更有利于地下水存储和运移；③ CT显示中粒砂岩平均面孔隙率为7.081%，细粒砂岩平均面孔隙率为2.032%，中粒砂岩内高度发育的大孔(等效孔隙直径>180 μm)和微孔贡献了较高的面孔隙率，结合较大的孔喉半径，宏观表现较高的渗透性，两者的微观孔隙特征与现场对应含水层的富水层评价相一致。研究成果可为洛河组砂岩顶板水害防治提供基础参考。

来源：2023年第8期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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