有效應(yīng)力對煤樣變形和滲透性的影響研究
本文選題:采礦工程 + 滲透率; 參考:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2017年09期
【摘要】:為了研究滲透率隨有效應(yīng)力的變化特征,利用含瓦斯煤熱 流 固耦合三軸伺服滲流裝置,在外部應(yīng)力不變、降低進口氣體壓力,外部應(yīng)力、進氣口壓力同步降低2種實驗條件下,觀測了趙各莊煤礦9號煤層樣品的應(yīng)變和氣相(氦氣)滲透率,研究有效應(yīng)力對煤樣變形和滲透性的影響。實驗結(jié)果顯示,隨著有效應(yīng)力升高,煤樣的收縮應(yīng)變加劇,有效應(yīng)力為5.2~6.5 MPa,收縮體積應(yīng)變與有效應(yīng)力之間符合線性關(guān)系,有效應(yīng)力大于6.5 MPa或小于5.2 MPa,應(yīng)力 應(yīng)變曲線發(fā)生偏折,部分煤樣出現(xiàn)擴容現(xiàn)象;氣體滲流速度隨進口氣體壓力的降低而降低;升高或降低有效應(yīng)力,煤樣滲透率均隨著進口氣體壓力的降低而增大。由此可見研究有效應(yīng)力變化條件下的滲透率變化特征,應(yīng)適當(dāng)考慮氣體滑脫效應(yīng)的影響。
[Abstract]:In order to study the variation characteristics of permeability with effective stress, a three-axis servo percolation device with gas-bearing coal hot flow and solid coupling is used to reduce the inlet gas pressure and external stress by keeping the external stress constant. Under two experimental conditions, the strain and gas phase (helium) permeability of coal seam No. 9 in Zhaogezhuang Coal Mine were observed, and the effect of effective stress on the deformation and permeability of coal sample was studied. The experimental results show that with the increase of effective stress, the shrinkage strain of coal sample intensifies, and the effective stress is 5.2 ~ 6. 5 MPa. The relationship between shrinkage volume strain and effective stress is linear. When the effective stress is greater than 6.5 MPa or less than 5.2 MPA, the stress-strain curve is deflected, some coal samples are expanded, the gas percolation velocity decreases with the decrease of inlet gas pressure, and the effective stress increases or decreases. The permeability of coal samples increases with the decrease of inlet gas pressure. It can be seen that the influence of gas slip effect should be taken into account in the study of permeability change under the condition of effective stress change.
【作者單位】: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;重慶大學(xué)煤礦災(zāi)害動力學(xué)與控制國家重點實驗室;
【基金】:國家重點研發(fā)計劃(2016YFC0801401) 重慶大學(xué)煤礦災(zāi)害動力學(xué)與控制國家重點實驗室訪問學(xué)者基金項目(2011DA105287 FW201508) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金(2010QL02)~~
【分類號】:TD712
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本文編號:1844392
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