ICS 19.100 CCS GRM D21 中 关 村 绿 色 矿 山 产 业 联 盟 团体标准 T/GRM 161—2026 基于计算机断层扫描（ CT）的煤样孔隙率 分析技术要求 2026 - 03 - 24Technical requirements for porosity analysis of coal samples based on computed tomography (CT) 发布 2026 - 03 - 24实施 中关村绿色矿山产业联盟 发布 全国团体标准信息平台 T/GRM 161 —2026 I 目次 前言 ................................ ................................ ................. II 1 范围 ................................ ................................ ............... 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ..... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ......... 1 4 样品制备 ................................ ................................ ........... 1 5 CT扫描 ................................ ................................ ............. 2 6 图像裁剪 ................................ ................................ ........... 2 7 图像降噪 ................................ ................................ ........... 2 8 深度学习 ................................ ................................ ........... 2 9 三维重建 ................................ ................................ ........... 3 10 表征单元体（ REV）确定及孔隙率计算 ................................ ................. 3 11 安全注意事项 ................................ ................................ ...... 4 附录A（资料性） 图像降噪方法 ................................ ......................... 6 附录B（资料性） 降噪效果评估方法 ................................ ..................... 7 参考文献 ................................ ................................ .............. 8 全国团体标准信息平台 T/GRM 161 —2026 II 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中关村绿色矿山产业联盟提出并归口。 本文件起草单位：山东科技大学、中国矿业大学、中煤科工集团开采研究院有限公司。 本文件主要起草人：王刚、陈雪畅、刘江峰、孙晓冬、徐浩、类延辉、褚翔宇、刘浩、樊程、王衍 海、秦相杰、韩冬阳、郑金叶 。 本文件首次发布。 全国团体标准信息平台 T/GRM 161 —2026 1 基于计算机断层扫描（ CT）的煤样孔隙率分析技术要求 1 范围 本文件规定了基于计算机断层扫描（ CT）的煤样孔隙率分析的样品制备、 CT扫描、图像裁剪、图 像降噪、深度学习、三维重建、表征单元体确定及孔隙率计算和安全注意事项等。 本文件适用于基于计算机断层扫描（ CT）的煤样孔隙率分析。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB 18871 电离辐射防护与辐射源安全基本标准 GB/T 29070 无损检测工业计算机层析成像（ CT）检测 通用要求 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 对比度噪声比 contrast -to-noise ratio 目标区域与背景区域的平均灰度差值与两者噪声综合强度的比值。 训练集 training set 包含已标注孔裂隙信息，用于深度学习模型训练的数据集合。 表征单元体 representative elementary volume (REV) 孔裂隙结构参数随样本体积增加而趋于稳定时的最小样本体积。 体素 voxel 构成三维离散图像的最小体积单元。 4 样品制备 现场采集及运输 4.1.1 煤块尺寸不宜小于 300 mm×300 mm×300 mm，煤块外形应至少一侧相对平整。 4.1.2 煤块切下后应 迅速用保鲜膜包裹，并运回煤样加工实验室。 取芯 4.2.1 取芯工作应在专门的取芯机的操作台上开展；样品直径宜为 5 mm。 4.2.2 取芯应选择煤块表面较为平整的一面固定，旋转摇杆取样。 4.2.3 钻取全程钻头应连接连续稳定的冷却水流。冷却水应沿钻头前端持续进入钻孔。冷却水宜采用 常温清水、连续小流量供水方式，体积流量宜为 0.3 mL/s ～3.0 mL/s 。 4.2.4 取芯完成后的煤样应采用干燥处理，宜在 40℃～60℃的恒温干燥箱中进行，每间隔 2 h测试煤 样质量， 连续两次称量变化率不大于 0.1%时停止干燥。 干燥完成后的煤样应在干燥环境中冷却至室温， 全国团体标准信息平台 T/GRM 161 —2026 2 并采用密封容器保存。 打磨加工 4.3.1 粗磨 粗磨宜使用 200目~600目砂纸或研磨机抛光样品，应选择表面没有明显裂隙的煤样进行后续测试。 4.3.2 细磨 细磨过程应符合下列规定： a) 细磨应用 800目~1500目细砂纸打磨样品边缘； b) 在打磨样品过程中，应保持单侧磨制，并及时清理出现的粉尘，避免粉尘进入煤样内部； c) 整个过程应匀速稳定施压，避免对煤样产生机械冲击或瞬间载荷。 5 CT扫描 扫描过程 CT扫描过程应按下列要求进行： a) 将实验煤样放置在 CT扫描机的机械托盘上； b) 将煤样装入试件腔后， 应采用蜂蜡或石蜡对试件进行定位， 以防止试件在扫描过程中发生转动 或位移； c) 对该状态下的煤岩试件进行 CT扫描。 注：检测操作应按照 GB/T 29070 执行。CT扫描应在符合 GB 18871 要求的环境下进行。 二维图像生成 二维图像生成应符合下列要求： a) X射线在0°~360°范围内对试件进行旋转扫描。投影角度步长或投影数量应满足图像重建要 求，投影数量不应少于 1000视角。探测器记录各角度的衰减信号，生成正弦图； b) 通过滤波反投影算法将正弦图转换为横断面灰度图像序列； c) 每个像素的灰度值反映被扫描煤样局部的物质密度。 6 图像裁剪 图像裁剪可裁剪掉原图像宽度和高度方向各 5%~10%的区域。 裁剪后的图像序列尺寸应保持一致，并记录最终的有效分析区域尺寸。 7 图像降噪 降噪方法 7.1.1 常用降噪方法可包括高斯滤波、中值滤波和均值滤波，宜根据图像噪声特征选用一种方法，见 附录A。 7.1.2 灰度值随机波动的噪声，宜采用高斯滤波；煤 CT图像中矿物分布不均匀，引入椒盐噪声、脉冲 噪声时，宜采用中值滤波； CT扫描分辨率较低且噪声强度较低时，宜采用均值滤波。 降噪效果评估 抑制噪声的同时，孔隙边界位置、连通关系及孔径分布等关键结构特征不应发生显著改变，并通过 信噪比或对比度噪声比等指标对降噪效果定量评估，见附录 B。 8 深度学习 通用流程 全国团体标准信息平台 T/GRM 161 —2026 3 基于以卷积神经网络（ Convolutional Neural Network ，CNN）为代表的深度学习方法的孔裂隙分割 流程应包括训练集构建、模型训练、预测分