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影響孔隙率的因素有哪些
閱讀：6458發(fā)布時間：2022-5-11
孔隙率指散粒狀材料表觀體積中材料內部的孔隙占總體積的比例。孔隙率包括真孔隙率、閉空隙率和先空隙率。孔隙率與多孔介質固體顆粒的形狀、結構和排列有關；是影響多孔介質內流體傳輸性能的重要參數(shù)。
孔隙率分為有效孔隙率和總孔隙率兩種，所謂孔隙率通常是指有效孔隙率。多孔介質內相互連通的空隙總體積與該多孔介質的外表體積的比值稱為有效孔隙率；多孔介質內相通和不相通的所有空隙總體積與該多孔介質的外表體積的比值稱為絕對孔隙率或總孔隙率。
孔隙率與多孔介質固體顆粒的形狀、結構和排列有關。在常見的非生物多孔介質中，鞍形填料和玻璃纖維的孔隙率最大達到83%~93%；煤、混凝土、石灰石和白云石等的孔隙率最小可低至2%~4%，地下砂巖的孔隙率大多為12%~34%，土壤的孔隙率為43%~54%，磚的孔隙率為12%~34%，皮革的孔隙率為56%~59%，均屬中等數(shù)值；動物的腎、肺、肝等臟器的血管系統(tǒng)的孔隙率亦為中等數(shù)值。
孔隙率是影響多孔介質內流體傳輸性能的重要參數(shù)。
煤的孔隙特性與煤化程度、地質破壞程度和地應力性質及其大小等因素密切相關。由于這些因素的不同，各礦煤層的孔隙率可在較大的范圍內變化。
①孔隙率與煤化程度的關系：從長焰煤開始，隨著煤化程度的加深(揮發(fā)分減小)煤的總孔隙體積逐漸減少，到焦、瘦煤時達到至低值，而后隨煤化程度的加深，總孔隙體積又逐漸增加，至無煙煤時達到最大值。然而，煤中的微孔體積隨著煤化程度的增加是一直增長的。
?、诳紫堵逝c煤的破壞程度的關系：大孔決定于強烈地質構造破壞煤的破壞面，因此煤的破壞越嚴重，其滲透容積越高，即孔隙率越大。
③孔隙率與地應力的關系：壓性的地應力(壓應力)可使?jié)B透容積縮小，壓應力越高，滲透容積縮小越多，即孔隙率減小越多；張性地應力(壓應力)可使裂隙張開，使?jié)B透容積增大，張應力越高，滲透容積增長越多，即孔隙率增加越多。卸壓(地應力減小)作用可使煤巖的滲透容積增大，即孔隙率增高；增壓(地應力增高)作用可使煤巖受到壓縮，滲透容積減小即孔隙率降低。試驗表明地應力并不減少煤的吸附體積，或減少得不多(因大孔及可見孔的表面積減少)，因此地應力對煤的吸附性影響很小。
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