新型“固-气”耦合相似材料特性影响因素研究
本文选题:“固-气”耦合 + 相似材料 ; 参考:《采矿与安全工程学报》2017年05期
【摘要】:"固-气"耦合相似材料的研制是"固-气"耦合相似模拟实验的基础,由于以砂子、石蜡、油为原料的相似材料抗压强度较低,变化范围不大,对于较高强度岩层的物理相似模拟效果不佳。在上述材料研究的基础上,以河砂为骨料,将已选胶结材料普通水泥和玉米淀粉作为影响相似材料的主要因素,进行配比设计、试件制作及参数测试,分析水泥及淀粉含量的变化对试件抗压强度σc及渗透率K的影响。实验结果表明:水泥在调节材料抗压强度方面起主要作用,淀粉在调节材料渗透性方面起主要作用,从而得到此新型材料的材料特性。运用此材料能够进行较高强度及低渗透率(在达西渗流范围内)的"固-气"耦合物理相似模拟实验,为"固-气"耦合物理相似模拟实验的开展进一步补充了实验基础。
[Abstract]:The development of "solid-gas" coupling similar material is the basis of "solid-gas" coupling simulation experiment. Because the similar materials with sand, paraffin and oil as raw materials have low compressive strength, the range of variation is not large. The simulation results of physical similarity for high strength rock formations are not good. On the basis of the research of the above materials, taking river sand as aggregate, ordinary cement and corn starch as the main factors affecting the similar materials, the ratio design, sample making and parameter testing were carried out. The influence of the content of cement and starch on the compressive strength 蟽 c and permeability K of the specimens was analyzed. The experimental results show that cement plays a major role in regulating the compressive strength of the material, and starch plays a major role in regulating the permeability of the material, thus obtaining the material characteristics of the new material. This material can be used to simulate the physical similarity of "solid-gas" coupling with high strength and low permeability (within the range of Darcy seepage), which further complements the experimental foundation for the development of solid-gas coupling physical similarity simulation experiment.
【作者单位】: 西安科技大学能源学院西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金科学仪器基础研究专款项目(51327007);国家自然科学基金项目(51174157,51304156) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2014KJXX69)
【分类号】:TD712
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,本文编号:1830568
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