本文選題：吸水率 + 各向異性��； 參考：《石油地球物理勘探》2017年05期

【摘要】：在煤巖超聲波響應(yīng)規(guī)律研究中,較少地考慮煤巖吸水率及各向異性對(duì)縱、橫波速度的影響,這些問題對(duì)煤巖物性超聲測(cè)試具有重要意義。為此,選取平煤八礦己_(16-17)煤層煤樣,制備垂直層理(Z方向)、平行層理垂直面割理(Y方向)和平行層理垂直端割理(X方向)三類煤樣,進(jìn)行煤巖吸水和超聲測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)在X、Y、Z方向,同一煤層在相同條件下吸附水的能力存在明顯的各向異性,其中Y方向自然吸水率大于X、Z方向。(2)煤樣超聲響應(yīng)具有明顯的各向異性特征,其中Z方向的波速最大,Y方向的波速最小。(3)隨著煤樣自然吸水率的不斷增加,縱波速度明顯呈近似指數(shù)變化的非線性增長,在煤柱含水飽和度較小(低于60%)時(shí),縱波速度隨含水飽和度變化幅度較小;在含水飽和度大于60%(對(duì)應(yīng)X、Y、Z方向的自然吸水率分別為1.3%、2.65%、0.72%)時(shí),縱波速度增幅明顯變大。(4)隨著煤樣自然吸水率的不斷增加,橫波速度也不斷增大,但橫波速度變化幅度遠(yuǎn)小于縱波速度;煤樣縱、橫波速度比隨吸水率的增加基本呈先減小、后增大的現(xiàn)象。(5)分別利用空間平均模型和時(shí)間平均模型分析了孔隙流體對(duì)煤體超聲波參數(shù)的影響,其中縱波對(duì)于煤體孔隙流體十分敏感,孔隙流體對(duì)橫波速度幾乎沒有影響,可以利用這一性質(zhì)探測(cè)煤巖中流體的存在和運(yùn)動(dòng)。
[Abstract]:In the study of ultrasonic response of coal and rock, the influence of water absorption and anisotropy of coal and rock on longitudinal and shear wave velocities is less considered. These problems are of great significance for ultrasonic measurement of coal and rock physical properties. For this reason, three kinds of coal samples, vertical bedding (Z direction), parallel bedding vertical plane cleat (Y direction) and parallel bedding vertical end cleat (X direction), are selected from coal seam of No. 8 Coal Mine, and the water absorption and ultrasonic testing of coal and rock are carried out. The experimental results show that: (1) there is obvious anisotropy in the ability of absorbing water in the same coal seam under the same conditions, and the natural water absorption rate in the Y direction is greater than that in the XG Z direction. (2) the ultrasonic response of coal samples has obvious anisotropic characteristics. The maximum wave velocity in Z direction is the minimum in Y direction. (3) with the increasing of natural water absorption rate of coal sample, the longitudinal wave velocity increases exponentially, and when the water saturation of coal pillar is lower (less than 60%), When the water saturation is greater than 60% (the natural water absorption rate corresponding to the direction of Xanya Z is 1.30.65%), the increase of P-wave velocity is obviously larger. (4) with the increase of the natural water absorption rate of coal samples, The shear wave velocity also increases continuously, but the variation amplitude of the shear wave velocity is much smaller than that of the longitudinal wave velocity, and the ratio of the shear wave velocity to the coal sample decreases firstly with the increase of the water absorption rate. (5) the influence of pore fluid on the ultrasonic parameters of coal body is analyzed by using space average model and time average model respectively, in which the longitudinal wave is very sensitive to the pore fluid of coal body, and the pore fluid has little effect on the shear wave velocity. This property can be used to detect the presence and movement of fluids in coal and rock.
【作者單位】： 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院;河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國家科技重大專項(xiàng)“全國重點(diǎn)煤礦區(qū)瓦斯(煤層氣)賦存規(guī)律和控制因素”(2011ZX05040-005) 河南省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“煤體吸附膨脹變形各向異性特性實(shí)驗(yàn)研究”(162102310427)聯(lián)合資助
【分類號(hào)】：P618.11;P631.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2065317