陆相煤系泥岩微观组构及其力学特性关联性研究

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1、陆相煤系泥岩微观组构及其力学特性关联性研究AssociationStudyonMicroFabricandMechanicalPropertiesofTerrestrialCoalSeriesMudstone摘要论文在阅读国内外大量的文献的基础上，对采集到的泥质软岩开展了矿物组成、元素分析、微观结构及原岩力学测试等试验研究，运用Matlab图像处理软件对于所得微观结构图像进行图像处理分析，研究其微观组构信息（元素含量和微观结构）和常规原岩力学特性的关系，对微观结构信息进行综合量化评价，并结合力学

2、特性进行多元线性回归分析。本文取得的研究成果具体如下：第一，基于数字图像处理的相关技术及方法，提出来煤系泥岩微观结构图像处理步骤及方法，即利用Matlab软件中图像处理工具，通过编程对微观结构图像进行了处理，采用图像裁剪对图像进行预处理，利用阈值分割和边缘检测对图像进行有效分割，最后完成对图像中微观结构信息的提取。第二，借助力学强度试验测定了陆相煤系泥岩抗压、抗拉和抗剪强度，进一步分析了微观组构与其力学特性的关系。第三，对陆相煤系泥岩的微观结构信息采用主成分分析法进行综合量化评价，建立一个相对较

3、为合理的参数来代替各单因素评价指标对陆相煤系泥岩微观结构进行综合量化评价，并结合常规力学参数采用多元线性回归分析法建立4者间合理的数学关系式。本论文有图34幅，表20个，参考文献75篇。关键词：陆相煤系泥岩；矿物组成；微观结构；图像处理；力学特征；微观结构参数量化IAbstractThepaperreviewedalargenumberofdomesticandforeignliterature.Inthispaper,terrestrialcoalseriesmudstoneistherese

4、archobject.Weexaminethemineralcomposition,elementcontent,microstructureandtheoriginalrockmechanicscharacteristicsWithimageprocessingtoolofMatlab,weanalyzetheobtainedmicrostructureimage.Andwealsostudytherelationshipbetweenmicrofabricandmechanicalprope

5、rties.Mathematicalstatisticsisadoptedfordeterminingtheweightofeachsingle-factorindexofthemicrostructure.Finally,wegetaparameterwhichreflectsthemicrostructureof.terrestrialcoalseriesmudstone.Combiningwiththemechanicalcharacteristics,weestablishamultip

6、lelinearregressionmodel.Firstly,basedonrelevanttechnologyandmethodofdigitalimageprocessing,weraisestepsandmethodsformeso-imageprocessingofcoalseriesmudstone.Imageenhancementisusedtopreprocessfortheimages.Andweusethresholdsegmentationofgray-scaleanded

7、gedetectionalgorithmsforimagesegmentation.Atlast,weextracttheparametersofthemicrostructurefeatures.Secondly,withthemechanicalstrengthtests,weexaminethecompressionstrength,thetensilestrength,andtheshearstrengthoftheterrestrialcoalseriesmudstone.Andwec

8、ontinuallyanalysistherelationshipbetweenmicrofabricanditsmechanicalproperties.Thirdly,usingprincipalcomponentanalysisstudythemethodofcomprehensivequantitativeevaluationofthemicrostructureinformation.Arelativelyreasonablecompositequantificationparamet