破碎煤岩样压实特性及渗透率演化实验
2021-10-20孙中光
科学技术创新 2021年28期
关键词:实验
孙中光
(1、瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆 400037 2、中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400039 3、重庆大学 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆 400044)
煤岩渗透性试制流体在煤体中流动的难易程度,主要受矿井开采过程中煤岩体结构动态变化影响而表现出复杂的特征,特别是采空区的渗透率在很大程度上影响着煤矿工作面通风条件、采空区瓦斯排放甚至采空区煤炭自燃[1-3],因此,有必要深入研究煤样渗透率演化特征及其对于促进煤矿瓦斯抽采效率、控制矿区地表沉降和预防煤炭自燃方面的工程作用和理论意义。
在煤岩的渗透性的理论研究方面,Chu[4]、余明高[5]等通过实验研究了压实破碎煤渗透性演化规律,得出:煤样的渗透率均随孔隙压力的增大呈现出降低趋势,且存在一个轴压的临界值(9.0 MPa左右);不同瓦斯压力、围压和轴压均与煤样渗透率均呈指数函数关系,且敏感度由大至小依次为:瓦斯压力、围压、轴压,并提出通过降低小颗粒煤样占或固化小颗粒,将有利于降低煤体孔隙度和渗透率、防止煤体自热的措施;Sun 等[6]通过实验研究了突出煤层中软煤和硬煤的吸附解吸规律及其对突出预测指标敏感性的影响。在工程应用方面,梁运涛等[7]建立了煤矿工作面与采空区统一流场的数学模型,并模拟分析了采场区域孔隙率和漏风场分布规律;闫帅[8]等采用电阻率频散实验测量研究方法分析出地层条件下有机质页岩极化率与黄铁矿含量、渗透率和孔隙率等的关系;……
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