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孔隙分形维数的测量方法较多，近几年研究煤分形的文章也不少，但目前很少有评价各种方法优劣的报道。煤焦显微照片测得的孔洞分形维数普遍较低，主要是常用显微照相放大倍数只能分辨微米级的孔，遗漏了很多细节；液氮可以进入 1.6 nm的微孔，更能感受到表面的细微不平，测得的分形维数较高；压汞法也无法感受小孔，测得的分形维数比液氮吸附低，但比显微照片图像处理分析得到的分形维数要高。可见，用压汞法测得的分形维数介于显微照相和液氮吸附之间。本节采用压汞法和Menger海绵模型研究型煤着火前分形维数的变化规律。 型煤压球机根据压汞实验数据和关系式 (2-16)求得的分形维数D见表2-30当进汞压力小于l0-4MPa时，由计算机分析计算求得的分维Di大于3，从分形角度来看这是无意义的。这主要是由于型煤中存在的特大孔（如孔径>iomm）较多，在诋压下水银很容易进入这些特大孔而使体积增加，在这些压力下很难观测到孔隙表面。在1 0叫～l02MPa汞压范围内，所有样品都表现出分形特征，分形维数D2在2.39～2.73之间。当进汞压力大于lO-ZMPa时，未加热的烟煤型煤(HB01)及各种加热时间处理后的无烟煤型煤的分形维数D3均大于3，此时的分维D值也无意义。其原因可能是进汞压力超过了型煤的强度使型煤发生破裂。脱硫石膏压球机 型煤压球机 干粉压球机 矿粉压球机 压球机 分形维数与型煤着火前加热时间长短及型煤种类有明显的关系(见图2-15)o烟煤型煤的分维D2比无烟煤型煤分维Dz小，这可能是因为无烟煤的变质程度高，分子排列紧密，大孔少而微孔较多的原因。用BET法研究煤粉在热解过程中比表面积变化时，测得焦作无烟煤粉的比表面积比潞安、平顶山、义马烟煤的比表面积都大，也说明无烟煤的微孔比烟煤多。无烟煤型煤的Dz在加热至120 s前呈增大的趋势，说明在此过程中由于型煤挥发分析出，微孔增多，表面粗糙程度增大；此后D2减小，可能是因为微孔孔口关闭，或因为热解使孔表面突出的尖点熔融而平滑所致，但Dz的变化不太大。 | 
发表于 2013-5-12 08:22:40