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煤体高压气体爆破致裂规律的实验研究
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作者 曾范永 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第1期13-16,共4页
为了明确高压气体爆破对煤体渗透性影响的规律,从室内实际煤体高压气体爆破实验入手,研发了煤体高压气体爆破的实验装置,并进行相关实验。通过实验得到:煤体硬度系数在0.5~ 1.5时,煤体渗透率增加的更加明显;爆破孔的深度在煤体约1/3处时... 为了明确高压气体爆破对煤体渗透性影响的规律,从室内实际煤体高压气体爆破实验入手,研发了煤体高压气体爆破的实验装置,并进行相关实验。通过实验得到:煤体硬度系数在0.5~ 1.5时,煤体渗透率增加的更加明显;爆破孔的深度在煤体约1/3处时,高压气体爆破煤体增透效果更好;随着起爆压力的增加,煤体的渗透率也随之增加,基本成线性变化;随着煤体围压增加,高压气体爆破后煤体的渗透率增加量相应的在减小,并近似呈线性变化;而孔隙压力的大小对高压气体爆破增透投效果影响不大。 展开更多
关键词 煤体渗透性 实际煤体 高压气体爆破 围压 孔隙压力 瓦斯抽采
煤的多尺度孔隙结构特征及其对渗透率的影响 预览
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作者 潘结南 张召召 +2 位作者 李猛 毋亚文 王凯 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期64-73,共10页
煤中孔隙大小分布不均且分布范围较广,因而利用单一的方法难以对煤的多尺度孔隙结构进行有效地表征。为此,综合运用扫描电镜、低温液氮吸附、高压压汞、恒速压汞等实验方法,对煤的多尺度孔隙结构特征进行综合分析,并揭示变质作用对煤孔... 煤中孔隙大小分布不均且分布范围较广,因而利用单一的方法难以对煤的多尺度孔隙结构进行有效地表征。为此,综合运用扫描电镜、低温液氮吸附、高压压汞、恒速压汞等实验方法,对煤的多尺度孔隙结构特征进行综合分析,并揭示变质作用对煤孔体积、孔比表面积的影响,以及煤岩渗透率与孔隙结构特征参数的关系。研究结果表明:①随煤变质程度增强,煤中纳米孔体积及孔比表面积均呈现先减小后增大的趋势,并且在Ro,max为1.8%左右时达到最小值;②煤样孔隙半径、喉道半径整体均呈现正态分布,并且随着煤变质程度的增加,最大分布频率对应的孔隙半径增大;③低煤阶烟煤煤样的喉道半径分布范围最宽,最大连通喉道半径及喉道半径平均值均最大;④无烟煤煤样的喉道半径分布范围最窄且最大连通喉道半径最小;⑤低、中煤阶烟煤煤样的孔喉比分布存在着单一主峰,并且主峰对应孔喉比相对较小;⑥煤岩渗透率与孔隙度、喉道半径平均值表现出了较好的正相关关系,其与孔喉比平均值呈负相关关系,而与孔隙半径平均值的关系则不明显。 展开更多
关键词 多尺度孔隙结构 扫描电镜 液氮-压汞联合实验 恒速压汞 渗透率 变质程度
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循环冷冲击作用下煤的渗透性变化规律试验研究
3
作者 王登科 吕瑞环 +2 位作者 彭明 魏建平 孙刘涛 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期409-415,共7页
为了研究循环冷冲击处理对煤体增透作用的影响,利用SLX-80型高低温处理系统对原煤煤样进行多次循环冷冲击处理,并利用电子天平和三轴瓦斯渗流实验系统分别测定了煤样冷冲击处理前后的质量变化和渗透率增加幅度,对比分析了冷冲击处理前... 为了研究循环冷冲击处理对煤体增透作用的影响,利用SLX-80型高低温处理系统对原煤煤样进行多次循环冷冲击处理,并利用电子天平和三轴瓦斯渗流实验系统分别测定了煤样冷冲击处理前后的质量变化和渗透率增加幅度,对比分析了冷冲击处理前后煤样表面的裂纹分布情况。试验研究结果表明,循环冷冲击处理所产生的热应力超过煤体抗拉强度时会在煤体内部形成新的裂缝,增加原始裂缝的有效宽度,从而提高了煤体内部裂缝连通的有效性,有效改善了煤体渗透性;循环冷冲击处理后煤体渗透率的平均增幅为16%~215%,煤体渗透率增幅大小与处理后的裂纹增加数量及其连通性紧密相关;煤岩材料的非均质性、外部应力载荷及'负损伤'效应的影响使得循环冷冲击处理后的煤体渗透率增幅具有明显的随机性,并呈现出非均匀波动变化特征;循环冷冲击处理所产生的收缩-膨胀效应会引起煤体部分碎块脱落,最终导致煤体质量减小,循环冷处理后煤体的平均质量减幅为0.151%。 展开更多
关键词 循环冷冲击 煤体渗透率 裂纹扩展 收缩-膨胀应力 质量改变
Anisotropic coal permeability and its stress sensitivity 预览
4
作者 Zhiming Yan Kai Wang +2 位作者 Jie Zang Chuan Wang Ang Liu 《矿业科学技术学报:英文版》 CSCD 2019年第3期507-511,共5页
This paper focuses on anisotropy of coal permeability and its stress sensitivity.Coal blocks were taken from Xinjing Coal Mine in Yangquan Coal District.Coal cores were then drilled along the strike,dip,and vertical d... This paper focuses on anisotropy of coal permeability and its stress sensitivity.Coal blocks were taken from Xinjing Coal Mine in Yangquan Coal District.Coal cores were then drilled along the strike,dip,and vertical directions.Coal permeabilities were measured with respect to stress by using a self-developed coal permeability measurement system.The used samples exhibited significant permeability anisotropy.The permeability along the strike direction was greatest among the three directions,the permeability along the vertical direction was the smallest,and the permeability along the dip direction was between the other two directions.The sensitivity of coal permeability to stress was transversely isotropic.The stress sensitivity coefficient was greater along the horizontal directions than along the vertical directions.Coal permeability exhibited anisotropic stress sensitivity due to anisotropy in Young’s modulus and porosity.The results obtained in this study are useful for optimizing the arrangement of pre-drainage boreholes. 展开更多
关键词 COAL PERMEABILITY ANISOTROPY STRESS sensitivity Gas drainage EXPERIMENT
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不同加载速率下原煤与型煤的力学渗流特性对比研究 预览
5
作者 陈春谏 赵耀江 +1 位作者 张红鸽 郭胜亮 《矿业安全与环保》 北大核心 2019年第1期23-27,共5页
以原煤、型煤煤样为研究对象,在三轴压缩变形过程中进行渗流试验,研究了不同加载速率下煤样的力学渗流特性。研究结果表明:加载速率对原煤的弹性模量影响较大,而型煤的弹性模量变化较小,且随着加载速率的增大,原煤、型煤的峰值应力均呈... 以原煤、型煤煤样为研究对象,在三轴压缩变形过程中进行渗流试验,研究了不同加载速率下煤样的力学渗流特性。研究结果表明:加载速率对原煤的弹性模量影响较大,而型煤的弹性模量变化较小,且随着加载速率的增大,原煤、型煤的峰值应力均呈现先增大后减小的趋势;在破坏阶段,型煤的破坏呈现延性特征,而原煤的破坏是突发性的,更接近于现场煤与瓦斯突出的破坏过程;同一加载速率下,型煤和原煤的渗透率虽然都随着应力的增大先减小后增大,但前期型煤的渗透率降低幅度远远大于原煤,且型煤为剪切滑移破坏形式,峰后渗透率低于初始渗透率,而原煤为剪张破坏形式,峰后渗透率激增;随着加载速率的增大,煤样渗透率呈现更明显的“V”字形走势。 展开更多
关键词 岩石力学 原煤 型煤 加载速率 力学特性 渗透率 瓦斯渗流
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不同应力和孔隙压力作用下致密煤岩渗透率演化规律 预览
6
作者 李康 杨典森 +4 位作者 陈卫忠 王威 周云 邢天海 郑有雷 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第3期265-271,共7页
针对煤岩渗透特性非常复杂且存在显著的应力敏感性这一问题,利用自主研发的恒温超低渗透率测量系统,采用压力脉冲法对贵州龙凤井田的致密煤岩开展了气体渗透试验,系统研究了渗透率的演化规律及影响因素.结果表明:静水压力不变时,煤岩渗... 针对煤岩渗透特性非常复杂且存在显著的应力敏感性这一问题,利用自主研发的恒温超低渗透率测量系统,采用压力脉冲法对贵州龙凤井田的致密煤岩开展了气体渗透试验,系统研究了渗透率的演化规律及影响因素.结果表明:静水压力不变时,煤岩渗透率受有效应力和孔隙压力的共同影响呈现先降低、后升高的趋势,有效应力与孔隙压力之间存在明显的耦合效应;煤岩渗透率随有效应力增加或者孔隙压力升高均呈现幂函数形式降低,下降速率逐渐减小,呈现较高的应力敏感性,但有效应力和孔隙压力的作用机理有所区别;煤层气抽采过程中可通过适当降低储层有效应力的方法增大储层渗透率,提高煤层气抽采效率. 展开更多
关键词 煤岩 渗透率 压力脉冲法 有效应力 孔隙压力 应力敏感性
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三轴应力作用下破碎煤体渗透特性演化规律 预览
7
作者 尚宏波 靳德武 +5 位作者 张天军 李树刚 王治宙 赵春虎 周振方 柳昭星 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1066-1075,共10页
深部破碎煤岩体受地应力和开采扰动常处于三向应力状态,其渗透特性是影响矿井突水灾害预防和瓦斯抽放的重要因素之一。为研究深部破碎煤体的渗透性能,采用自主研发的破碎岩石三轴渗流试验系统,并设计一套破碎煤体三轴渗流试验方案,进行... 深部破碎煤岩体受地应力和开采扰动常处于三向应力状态,其渗透特性是影响矿井突水灾害预防和瓦斯抽放的重要因素之一。为研究深部破碎煤体的渗透性能,采用自主研发的破碎岩石三轴渗流试验系统,并设计一套破碎煤体三轴渗流试验方案,进行三轴应力作用下破碎煤体渗流试验,得到破碎煤体渗透特性随围压及孔隙率的演化规律。试验结果表明:①三轴应力作用下破碎煤样渗流雷诺数最大值为47.58,渗流速度与孔压梯度两者之间符合Forchheimer关系;②三轴应力作用下破碎煤样的孔隙率与围压的变化规律呈负相关,各级轴向位移下,两者服从对数函数关系;③随着有效应力的增大,各粒径下的破碎煤样孔隙率逐渐减小,破碎煤样孔隙率的理论计算值与试验结果较为吻合,表明文中给出的孔隙率计算方法可行;④各级轴向位移下,破碎煤样的渗透率随围压增大而减小,不同粒径的破碎煤样渗透率随围压的演化规律可用k=menσ3公式表示,颗粒粒径越大,破碎煤样的渗透率随围压的变化越敏感;⑤颗粒粒径及孔隙排列方式影响破碎煤样渗透性能,不同粒径破碎煤样随孔隙率的减小,渗透率整体减小,非Darcy流β因子呈增大趋势,其中渗透率的量级为10^-14~10^-10m^2,非Darcy流β因子的量级为10^7~10^11m^-1。所得研究结论有助于增强深部破碎煤岩体渗透特性演化规律的认识。 展开更多
关键词 三轴应力 破碎煤样 渗透特性 围压 孔隙率
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考虑含水率影响的煤岩变形及渗透率模型 预览
8
作者 李波波 李建华 +3 位作者 杨康 任崇鸿 许江 张敏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1076-1083,共8页
煤矿开采深度不断增加,煤层瓦斯含量升高导致动力灾害逐渐增多,给煤矿安全开采带来严峻考验。对于瓦斯在煤层中流动的研究一直以来都备受关注,其中渗透率正是影响煤层中瓦斯流动的关键参数之一。因此,为准确模拟开采环境变化导致的煤岩... 煤矿开采深度不断增加,煤层瓦斯含量升高导致动力灾害逐渐增多,给煤矿安全开采带来严峻考验。对于瓦斯在煤层中流动的研究一直以来都备受关注,其中渗透率正是影响煤层中瓦斯流动的关键参数之一。因此,为准确模拟开采环境变化导致的煤岩变形及渗透特性变化,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,开展不同含水条件下孔隙压力升高过程中煤岩渗透特性的试验研究,建立考虑含水率的吸附方程和吸附-渗透率模型,探讨含水率和孔隙压力共同作用对煤岩变形及渗透特性的影响。研究结果表明:①孔隙压力升高过程中,径向应变及轴向应变随孔隙压力的升高均呈降低趋势,瓦斯流量的变化呈上升趋势,煤基质由于吸附瓦斯产生膨胀变形,体积应变逐渐减小。②当含水率恒定时,随着孔隙压力的升高,瓦斯吸附量随孔隙压力增大先增大而后趋于平缓,产生的吸附变形的变化趋势与其相同;当孔隙压力恒定时,煤岩的吸附量和吸附变形均随着含水率的增大而减小。③在恒定含水率条件下,煤岩渗透率曲线随孔隙压力的升高先减小后趋于平缓;而在相同的孔隙压力条件下,随含水率的增加,煤岩渗透率整体逐渐减小,而且含水率越大孔隙压力对渗透率的影响越弱,水分子对渗透率的影响越强。④构建了考虑含水率的吸附量计算方程,并在此基础上进一步构建考虑含水率煤岩吸附-渗透率模型,其中所计算的渗透率值与试验所测结果基本一致,反映了煤岩渗透率变化规律。 展开更多
关键词 煤岩 孔隙压力 含水率 渗透率 变形
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煤层正交各向异性渗透率演化模型
9
作者 臧杰 王凯 +2 位作者 刘昂 张翔 闫志铭 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期36-45,共10页
为了描述煤层气开采和煤层瓦斯抽采过程中煤层各向异性渗透率的演化行为,构建了有效应力变化和瓦斯吸附/解吸双重作用下的煤层正交各向异性渗透率演化模型,推导了立方型和指数型两种模型表达式并对其可靠性进行了验证.基于构建的煤层正... 为了描述煤层气开采和煤层瓦斯抽采过程中煤层各向异性渗透率的演化行为,构建了有效应力变化和瓦斯吸附/解吸双重作用下的煤层正交各向异性渗透率演化模型,推导了立方型和指数型两种模型表达式并对其可靠性进行了验证.基于构建的煤层正交各向异性渗透率演化模型,模拟了煤层渗透率各向异性对顺层钻孔预抽瓦斯的影响.结果表明:当渗透率各向异性程度相同时,随着钻孔与最大渗透率方向夹角的增大,单孔抽采流量逐渐升高;钻孔方位变化对单孔抽采流量的影响与渗透率各向异性程度呈正比例关系. 展开更多
关键词 煤层渗透率 正交各向异性 顺层钻孔 瓦斯预抽
免烧结煤矸石透水砖的试验研究 预览
10
作者 李学军 李珠 +1 位作者 赵林 王占峰 《新型建筑材料》 北大核心 2019年第1期72-74,共3页
研究以煤矸石为主要原料制备免烧结煤矸石透水砖,探讨了煤矸石粒径、煤矸石与水泥质量比、成型压力对免烧结煤矸石透水砖的透水系数和劈裂抗拉强度的影响。试验结果表明,较优工艺参数为煤矸石粒径为4.75~9.5mm,煤矸石与水泥的质量比为3... 研究以煤矸石为主要原料制备免烧结煤矸石透水砖,探讨了煤矸石粒径、煤矸石与水泥质量比、成型压力对免烧结煤矸石透水砖的透水系数和劈裂抗拉强度的影响。试验结果表明,较优工艺参数为煤矸石粒径为4.75~9.5mm,煤矸石与水泥的质量比为3∶1,成型压力为4MPa,采用该工艺参数所制备的透水砖性能较优,其透水系数为2.34×10-2cm/s,劈裂抗拉强度为1.4MPa。 展开更多
关键词 透水砖 煤矸石 免烧结 劈裂抗拉强度 透水系数
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液氮对含水煤岩体增透作用的影响机制研究 预览
11
作者 李波 任永婕 +1 位作者 张路路 丁智奔 《煤炭科学技术》 北大核心 2018年第12期145-150,共6页
为了研究液氮对含水煤岩的作用机制,利用自行研制的自增压式液氮冷浸装置对不同含水饱和度煤样进行液氮冷浸试验,对比分析了液氮冷浸前后煤样渗透率变化规律和微观孔、裂隙发育情况,并从理论角度解释了液氮冷浸对含水煤样的损伤机制。... 为了研究液氮对含水煤岩的作用机制,利用自行研制的自增压式液氮冷浸装置对不同含水饱和度煤样进行液氮冷浸试验,对比分析了液氮冷浸前后煤样渗透率变化规律和微观孔、裂隙发育情况,并从理论角度解释了液氮冷浸对含水煤样的损伤机制。结果表明,经液氮冷浸后,煤样渗透率随含水饱和度的增大而增大,增加幅度成指数型增长且增加幅度在70.6%~1254.9%;在煤样饱水情况下,液氮对煤岩的影响以水冰相变造成的体积膨胀为主,其微观结构破坏程度远高于干燥煤样,煤样出现裂隙延伸、裂隙加宽等现象,增透效果更好。 展开更多
关键词 煤层增透 煤岩 液氮冷浸 渗透率 水冰相变
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自仿射割理网络表征及流体渗流LBM模拟 预览
12
作者 金毅 李辉 +2 位作者 平瑞 牛永斌 张翔宇 《河南理工大学学报:自然科学版》 北大核心 2018年第4期55-60,共6页
煤储层中割理网络主宰着煤层气的运移,查明其渗透性能对储层产能的定量评估具有重要意义。相对试验测试而言,数值方法不受环境、测试精度以及人为因素影响且重复性高,现已成为储层微观结构精细描述以及流体运移规律探讨的有效手段。为此... 煤储层中割理网络主宰着煤层气的运移,查明其渗透性能对储层产能的定量评估具有重要意义。相对试验测试而言,数值方法不受环境、测试精度以及人为因素影响且重复性高,现已成为储层微观结构精细描述以及流体运移规律探讨的有效手段。为此,结合自然裂隙端面几何自仿射属性和煤储层割理空间构型及分布,提出了一种基于Weierstrass-Mandelbrot(WM)函数的割理网络构建方法。在此基础上,采用格子波尔兹曼方法(LBM),于孔隙尺度再现了割理网络中流体运移过程并定量分析了其渗透性能。结果表明:无端割理情况下储层渗透率满足三重效应分形裂-渗关系;引入端割理后,Hurst指数、面割理和端割理开度共同影响储层渗透性能,具体表现为渗透率随Hurst指数及割理开度的增加而增大。但当端割理开度小于面割理开度时,煤储层渗透率主要受控于面割理的空间构型及其复合几何形貌。 展开更多
关键词 煤储层 割理网络 LBM 渗透率 自仿射 三效应裂-渗模型
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低透气性煤层松动爆破增透效应研究 预览
13
作者 郑吉玉 王公忠 《爆破》 CSCD 北大核心 2018年第2期37-40,49共5页
松动爆破是防治瓦斯突出的有效措施。针对煤层透气性差,突出危险预测指标高的问题,采用松动爆破技术对煤层进行卸压增透。结合某矿工作面煤体和爆破参数,理论计算了爆破后裂隙圈范围,主要包括应力波作用和静压破坏作用两部分,分别为0.4... 松动爆破是防治瓦斯突出的有效措施。针对煤层透气性差,突出危险预测指标高的问题,采用松动爆破技术对煤层进行卸压增透。结合某矿工作面煤体和爆破参数,理论计算了爆破后裂隙圈范围,主要包括应力波作用和静压破坏作用两部分,分别为0.41 m和1.47 m;通过布置钻孔并观测瓦斯流量变化,裂隙圈范围与理论计算较为接近,略小于应力波和静压破坏两部分理论计算之和;在理论计算和现场观测的基础上,确定合理的钻孔间距为3 m。采煤工作面经卸压爆破后,突出预测指标S(钻屑量)和q(瓦斯涌出初速度)分别下降了16.7%和57.1%,有效降低了工作面突出危险性。 展开更多
关键词 透气性 煤层 爆破 增透
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考虑煤岩变形和煤对瓦斯吸附特性的煤体渗透规律试验研究 被引量:1
14
作者 吕伏 徐曾和 +1 位作者 梁冰 孙维吉 《实验力学》 CSCD 北大核心 2018年第3期469-476,共8页
通过开展气体在原煤试件中的三轴稳态渗流试验,研究了煤岩受自身变形及气体吸附作用影响的渗透特性。借助试验数据和控制方程的解析解,采用遗传初值的高斯-牛顿法,求解了受外加载荷和孔隙压力影响的渗透系数函数。结果表明,煤岩变形、... 通过开展气体在原煤试件中的三轴稳态渗流试验,研究了煤岩受自身变形及气体吸附作用影响的渗透特性。借助试验数据和控制方程的解析解,采用遗传初值的高斯-牛顿法,求解了受外加载荷和孔隙压力影响的渗透系数函数。结果表明,煤岩变形、煤对瓦斯的吸附作用以及气体的滑脱效应均会对其渗流特性产生影响,使得吸附性气体在可变形原煤试件中的渗流具有随外加载荷及孔隙压力变化的典型非线性规律。 展开更多
关键词 可变形 吸附 渗透系数 渗透率
添加煤焦油对型煤渗透率的影响
15
作者 柳晓莉 娄振 刘康 《煤炭技术》 2018年第8期287-289,共3页
采用煤焦油添加量分别为0、2.09%、4.08%、6%、7.84%、9.62%、11.32%的型煤进行渗流实验。分析添加煤焦油对型煤渗透率影响规律。研究发现.对于不同煤焦油添加量的型煤来说,随着瓦斯压力和有效应力的增加,型煤的渗透率均... 采用煤焦油添加量分别为0、2.09%、4.08%、6%、7.84%、9.62%、11.32%的型煤进行渗流实验。分析添加煤焦油对型煤渗透率影响规律。研究发现.对于不同煤焦油添加量的型煤来说,随着瓦斯压力和有效应力的增加,型煤的渗透率均逐渐减小。瓦斯压力、有效应力和渗透率之间均符合二次函数关系,在相同的瓦斯压力和有效应力情况下,煤焦油添加量越多,煤样的渗透率越小。 展开更多
关键词 煤焦油 型煤 渗透率 气体压力 有效应力
温度对原煤与型煤渗流特性的影响分析
16
作者 张丹丹 《煤矿安全》 北大核心 2018年第4期152-155,159共5页
利用自主研发的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置,在有效应力保持恒定的情况下,分别测定了不同温度条件下型煤及原煤的渗透率,并比较了温度对2种煤样渗透率的影响规律。由于不同煤样的渗透率存在显著差异,为了消除个体差异,定义了温... 利用自主研发的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置,在有效应力保持恒定的情况下,分别测定了不同温度条件下型煤及原煤的渗透率,并比较了温度对2种煤样渗透率的影响规律。由于不同煤样的渗透率存在显著差异,为了消除个体差异,定义了温度敏感性系数,该系数可以反映煤样渗透率对温度的敏感性。通过温度敏感性系数的定义,进一步研究了2种煤样的渗透率对温度的敏感性的差异。研究结果表明,当有效应力一定时,2种煤样的渗透率均随着温度的升高逐渐降低,变化规律近似服从负指数函数关系;在相同试验条件下,型煤的渗透率远大于原煤;当有效应力一定时,2种煤样的渗透率对温度的敏感性均随着温度的升高逐渐降低,原煤的渗透率对温度的敏感性高于型煤。 展开更多
关键词 型煤 原煤 渗透率 温度敏感性系数 有效应力 渗流特性
缓倾斜中厚煤层纵向开拓延伸揭煤瓦斯抽采技术研究
17
作者 蒋先统 《煤炭技术》 2018年第8期137-139,共3页
为了保障缓倾斜煤层深部开采、避免纵向开拓延伸揭煤工序中的瓦斯安全隐患,推导出平均有效应力与渗透率的关系.布置了距离M6煤层7、5、2m的监测线及相应测点,借助钻孔应力传感器现场实测及FLAC3D数值模拟获取了揭煤过程中垂直应力的... 为了保障缓倾斜煤层深部开采、避免纵向开拓延伸揭煤工序中的瓦斯安全隐患,推导出平均有效应力与渗透率的关系.布置了距离M6煤层7、5、2m的监测线及相应测点,借助钻孔应力传感器现场实测及FLAC3D数值模拟获取了揭煤过程中垂直应力的分布规律;并获取了布置测点与渗透率的关系曲线.优化确立了瓦斯抽采钻孔的布置参数。 展开更多
关键词 缓倾斜煤层 揭煤 侧压力系数 应力峰值 渗透率
改善煤岩储层渗流能力的氧化液处理实验研究 预览 被引量:1
18
作者 康毅力 涂莹谦 +2 位作者 游利军 李相臣 皇凡生 《天然气工业》 CSCD 北大核心 2018年第9期61-69,共9页
煤岩储层物理增产难,利用强氧化剂的氧化作用改造煤岩储层可以提高煤层气采收率,但目前基于煤层气领域的氧化研究却相对较少,系统评价氧化作用对煤岩储层渗流能力影响的实验研究则更为鲜见。为此,选取新疆托克逊黑山矿区侏罗系西山... 煤岩储层物理增产难,利用强氧化剂的氧化作用改造煤岩储层可以提高煤层气采收率,但目前基于煤层气领域的氧化研究却相对较少,系统评价氧化作用对煤岩储层渗流能力影响的实验研究则更为鲜见。为此,选取新疆托克逊黑山矿区侏罗系西山窑组煤样,分别开展了柱状煤样和粉状煤样与过氧化氢作用实验,测试了柱状煤样渗透率、粉状煤样溶蚀率和浸泡液性能参数等,并借助X射线衍射、扫描电镜、红外光谱及润湿角测量等手段,分析煤岩与过氧化氢的反应机制和改善煤岩渗流能力的机理,进而对比氧化作用与酸化作用的改造效果。研究结果表明:①煤岩氧化后渗透率明显提高,为初始渗透率的1.4~3.2倍;②氧化后煤岩产生大量微裂隙和溶蚀孔,可显著改善孔隙连通性,煤岩表面缔合态羟基和羧基增多,表面水湿性变弱;③有机质、黄铁矿等组分易被氧化消耗,同时产生的H+、小分子脂肪酸等又进一步溶蚀无机矿物组分;④氧化作用兼具酸化作用溶解无机矿物的优势,产生煤粉程度较弱、可控。结论认为,强氧化剂作用于煤岩储层具有成为一种新的煤岩储层增产改造技术的潜力。 展开更多
关键词 煤岩 氧化作用 渗透率 孔隙连通性 酸化作用 微裂隙和溶蚀孔 溶解无机矿物 煤岩储层增产改造
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煤岩渗透率与有效应力耦合关系及控制机理
19
作者 于文龙 《煤矿安全》 北大核心 2018年第8期10-14,共5页
以沁水盆地南部寺河矿3#煤为研究对象,通过煤样的有效应力敏感性实验,分析了煤岩渗透率与应力的相关关系,并对煤储层渗透率与应力的耦合计算模型进行验证。研究结果表明:煤岩渗透率与有效应力具有明显相关性,随着有效应力的增加,煤岩... 以沁水盆地南部寺河矿3#煤为研究对象,通过煤样的有效应力敏感性实验,分析了煤岩渗透率与应力的相关关系,并对煤储层渗透率与应力的耦合计算模型进行验证。研究结果表明:煤岩渗透率与有效应力具有明显相关性,随着有效应力的增加,煤岩渗透率呈负指数衰减;裂隙是影响煤储层渗透率对有效应力敏感性的重要原因,且在有效应力大于9.45 MPa以后裂隙基本闭合,导致渗透率对应力不敏感。煤岩储层应力的变化会对煤岩及其孔裂隙结构产生塑性(破坏性)变形,致使煤储层渗透率发生不可逆下降,不可逆程度多高于50%。孔裂隙塑性变形主要发生在应力敏感区和过渡区,且由应力敏感区向过渡区过渡时,衰减无因次渗透率值会出现1个"波谷";由应力过渡区向不敏感区过渡时,衰减无因次渗透率值会出现1个"波峰"。 展开更多
关键词 煤储层 煤岩渗透率 有效应力 敏感性 裂隙
三向应力条件下煤体渗透率演化模型研究 预览 被引量:1
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作者 荣腾龙 周宏伟 +2 位作者 王路军 任伟光 姬森浩 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期1930-1937,共8页
为了掌握三向应力条件下煤体渗透率的变化规律,基于捆绑的火柴棍模型,采用弹性理论分析了煤体基质和裂隙变形对渗透率的影响,建立了两种三向应力条件下煤体渗透率的动态演化模型——指数型和立方型,两种模型均突破以往较多模型采用的单... 为了掌握三向应力条件下煤体渗透率的变化规律,基于捆绑的火柴棍模型,采用弹性理论分析了煤体基质和裂隙变形对渗透率的影响,建立了两种三向应力条件下煤体渗透率的动态演化模型——指数型和立方型,两种模型均突破以往较多模型采用的单轴应变假设,考虑了三向受力条件下煤体的横向应变不为0以及轴向荷载增加的情况。在分别改变轴压围压组合值、气体压力条件下,将理论模型与室内试验结果进行对比分析,结果表明:煤体渗透率随着载荷水平的升高而减小、随着气体压力的升高而增大;两种条件下指数型渗透率模型对煤体渗透率演化过程的定量描述均优于立方型。 展开更多
关键词 煤体 渗透率模型 三向应力 裂隙变形 指数型 立方型
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