第42卷第3期岩石力学与工程学报Vol.42No.32023年3月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMarch，2023收稿日期：2022–04–24；修回日期：2022–06–23基金项目：国家科技重大专项资助项目(2016ZX05067006–002)SupportedbytheMajorNationalScienceandTechnologyProjects(GrantNo.2016ZX05067006–002)作者简介：张震(1996–)，男，2021年于河南理工大学地质资源与地质工程专业获硕士学位，现为博士研究生，主要从事煤地质与煤层气地质等方面的研究工作。E-mail：15713944947@163.com。通讯作者：刘高峰(1982–)，男，博士，现任副教授、博士生导师。E-mail：liugaofeng82@163.comDOI：10.13722/j.cnki.jrme.2022.0408CO2相变致裂煤的纳米孔隙尺度改造效应张震1，刘高峰1，2，3，李宝林1，刘欢1，司念1，关文博1(1.河南理工大学资源环境学院，河南焦作454003；2.河南理工大学中原经济区煤层气(页岩)气河南省协同创新中心，河南焦作454003；3.河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心，河南焦作454003)摘要：为探讨不同CO2相变致裂压力对纳米孔隙的尺度改造效应及其对瓦斯(煤层气)运移的影响，开展120，150，185MPa作用下的CO2相变致裂煤体实验，综合采用高压压汞、低温液氮吸附、低温CO2吸附孔隙结构参数测试方法，分析CO2相变致裂后煤的大孔(＞50nm)–介孔(2～50nm)–微孔(＜2nm)结构演化特征。结果表明：CO2相变致裂对大孔和介孔具有扩孔效应；致裂后，大孔平均孔径与孔容大幅度增大，孔表面积降低；介孔平均孔径增大，孔表面积明显降低；孔隙连通性明显增强。CO2相变致裂过程时间极短，高压气体优先选择裂隙和大尺度孔隙进行扩展，延伸至微孔时，衰减的压力不足以改造具有化学性质的微孔。CO2相变致裂在大孔–介孔尺度的扩孔效应，随致裂压力的增大而增强；不同变质、变形程度煤的大孔–介孔–微孔发育存在差异；因此，研发“高致裂压力–长作用时效–大能量”的CO2相变致裂器，有助于进一步增强CO2相变致裂的扩孔效应、改善纳米尺度瓦斯运移通道、提高瓦斯抽采效率。研究成果为CO2相变致裂技术优化和改进提供了科学依据。关键词：矿井瓦斯；CO2相变致裂；孔隙结构；致裂压力；尺度效应中图分类号：TD712文献标识码：A文章编号：1000–6915(2023)03–0672–13Transformedeffectofnano-poresincoalbyCO2phasetransitionfracturingZHANGZhen1，LIUGaofeng1，2，3，LIBaolin1，LIUHuan1，SINian1，GUANWenbo1(1.Schoolo...
