温度作用煤岩力学渗流特性演化规律试验研究
2021-02-23潘玉婷赵耀江郭胜亮
中国矿业 2021年2期
潘玉婷,赵耀江,郭胜亮,赵 亮,王 浩
(太原理工大学安全与应急管理学院,山西 太原 030024)
随着我国煤炭资源的逐年消耗,煤矿开采深度不断增加,地温也随之升高。不同地点地温梯度值不同,通常为1~3 ℃/100 m。多位学者研究表明,温度对煤层力学特性、瓦斯吸附及解吸、瓦斯渗流特性均有显著影响,而我国煤层大多属于低渗透性,井下煤层开采时煤与瓦斯突出事故的发生危险性大,并且影响煤层气的有效开采。因此研究煤岩体力学及渗透特性随温度变化的规律具有重要意义。
关于温度对煤体的作用,部分学者已经进行了一些研究。在温度对煤岩力学特性影响方面,尹光志等[1]以晋城无烟煤制成的型煤为研究对象,认为在恒定瓦斯压力与围压的条件下,温度升高,煤样三轴抗压强度降低,煤样弹性模量变大。在温度对含瓦斯煤渗流影响方面,梁冰等[2]、刘均荣等[3]在做温度对煤样渗透率影响试验时,将试件预热至预定值后冷却至室温下进行试验,均发现随着温度升高,渗透率随之增加,但这两个试验不足之处是无法测定实时在线加热温度对煤样的影响,故试验数据不足以证明温度对渗透率的影响。于永江等[4]以吉林华兴矿煤制成的成型煤样为研究对象,在三轴渗透仪上对型煤进行了不同围压、轴压、温度下渗透率试验,认为成型煤样随着温度升高,渗透率呈降低趋势。但试验为型煤,与实际工程应用的煤会有差异性。与前者相同,魏建平等[5]以型煤为研究对象,认为温度变化对渗透率的影响与煤岩破坏变形阶段有关。……
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