摘要：本文利用红外热成像手段,对微小煤样内的甲烷吸附区进行了观察,并评估其吸附特征与在煤中的分布规律.研究表明煤中存在不同尺度与甲烷吸附能力的甲烷富集区,吸附/解吸甲烷时,甲烷富集区比邻近区域具有更明显的升温/降温现象.通过图像处理的方法对不同吸附压力条件下的红外热像图中的甲烷富集区进行提取,采用盒维数进行统计发现甲烷富集区符合分形规律.试验表明随着吸附压力升高,甲烷富集区的分形维数增大,分布初值减小.对两个不同煤田的煤层气富集区进行统计表明:从微米级到千米级尺度范围内,甲烷富集区分布具有分形特征,且分形维数均在1.5~2.00之间.

关键词：煤层气富集区 分形维数 吸附热 温度 红外热像仪 

单位：太原理工大学; 原位改性采矿教育部重点实验室; 太原030024; 太原理工大学安全与应急管理工程学院; 太原030024