褐煤热变形特性的实验研究

2010-09-13韩德虎于艳梅胡耀青

太原理工大学学报 2010年2期

杨洋,韩德虎,于艳梅,胡耀青

(太原理工大学采矿工艺研究所,太原030024)

随着煤炭的开发利用,尤其是洁净煤技术的发展,煤炭的热解、气化、褐煤与低变质煤提质、改质技术等,逐渐成为我国能源开发的重点[1,2]。而地下原位热解、气化更是洁净煤开采的前沿技术,无论地面或地下原位热解,都涉及到一个传质问题,即有用的产物要通过煤体本身传输出来,这就涉及到煤体热解与渗透的关系,即热解产物要通过渗透通道输到地面.而众所周知,煤体的渗透性与围岩应力,即所受的体积应力有很大的关系,通常随着有效体积应力的增加而呈减小的趋势,这个关系是在常温实验条件下得出的。但在热解过程中,涉及到温度的变化,温度的变化可引起煤体的本身及应力状态的变化,主要表现在温度产生的热应力。热应力与地应力的综合变化将导致煤体的变形,煤体的变形会导致煤体孔隙及裂隙的变化,从而引起煤体渗透率的变化,影响产物的传输。本文采用我所研制的三轴应力渗透仪,研究不同温度、不同应力作用下褐煤的变形特性,主要是流变特性,以便找出热变形与温度和应力的关系,一方面为研究地下原位热解寻求最佳渗透率提供基础数据,另一方面可通过热解后煤体的变形来预计地面的沉降和破坏程度,为保护环境提供基础参数。