煤体吸附过程中的变形-渗透特性试验研究

发布时间：2018-12-07 19:23

【摘要】：采用自主研制的煤岩三轴变形—渗透试验台,针对取自山西沁水煤田3#煤层的试验煤样进行煤体吸附过程中的应力应变和渗透特性试验研究。结果表明:自由状态和外部压力加载状态下,煤体的变形均随吸附瓦斯压力的增加而分阶段地逐渐增加,直至较高压力时变形趋于平衡;煤体变形量随吸附量的增加而有规律地增加,表现为开始阶段增长趋势较慢,后期变化较快;在同等的瓦斯吸附压力状态下,吸附量及其对应的煤体渗透率随轴压和围压的上升而逐渐下降,下降规律接近线性;在相同的轴压和围压的组合下,吸附瓦斯的煤体渗透率随瓦斯压力的增加而逐渐增加,规律是线性的。
[Abstract]:Based on the self-developed triaxial deformation-permeation test rig, the stress strain and permeability characteristics of coal samples from coal seam in Qinshui coalfield, Shanxi Province, were studied in the process of coal adsorption. The results show that the deformation of coal body increases gradually with the increase of adsorbed gas pressure in free state and under external pressure loading, until the deformation tends to balance at higher pressure. The amount of deformation of coal body increases regularly with the increase of adsorption capacity, which shows that the growth trend is slower at the beginning stage and the change is faster at the later stage. Under the condition of the same gas adsorption pressure, the adsorption capacity and the corresponding coal permeability decrease gradually with the increase of axial pressure and confining pressure, and the decreasing law is close to linear. Under the same combination of axial pressure and confining pressure, the permeability of coal body adsorbed gas increases gradually with the increase of gas pressure, and the law is linear.
【作者单位】： 唐山开滦赵各庄矿业有限公司;太原理工大学;
【基金】：国家自然科学基金(21373146,51304142) 山西省基础研究计划项目(2013011009-1,2013021029-3) 山西省高等学校创新人才支持计划(2014)
【分类号】：TD712

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 张志刚;;含瓦斯煤体渗透规律的实验研究[J];煤矿开采;2011年05期

2 姜波,秦勇,金法礼;煤变形的高温高压实验研究[J];煤炭学报;1997年01期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 张发旺,王贵玲;煤矿工业城市水环境变化及其问题[J];华北地质矿产杂志;1999年02期

2 严国超;刘中华;胡耀青;宋选民;;水溶后钙芒硝空隙度的实验研究[J];化工矿物与加工;2007年11期

3 刘中华;张建国;徐素国;胡耀青;;钙芒硝矿床水溶规律的数值模拟[J];化工矿物与加工;2009年10期

4 刘中华;王旭宏;胡耀青;;梁式顶板压杆失稳机理的分析研究[J];化工矿物与加工;2010年04期

5 贾牛骏,贾宝山,韦涌清,郑全九;沿空掘巷卸压支护技术研究[J];焦作工学院学报(自然科学版);2001年01期

6 苏现波;煤层气储集层的孔隙特征[J];焦作工学院学报;1998年01期

7 沈振中;张鑫;孙粤琳;;岩体水力劈裂的应力-渗流-损伤耦合模型研究[J];计算力学学报;2009年04期

8 熊伟,何满潮;软岩巷道冒落区注浆技术[J];金属矿山;2005年02期

9 刘桂丽;张永亮;蔡嗣经;;矿山井下岩体裂隙变形与水渗流关系模型[J];金属矿山;2010年07期

10 汤玉如;唐序武;张碧亮;孙晓光;;煤矿底板突水流固耦合分析[J];能源技术与管理;2008年05期

相关会议论文 前10条

1 杨栋;薛晋霞;康志勤;刘中华;;抚顺油页岩干馏渗透实验研究[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集（一）[C];2007年

2 郎伟伟;张子戌;刘高峰;;变形煤的微观结构特征及其吸附特性研究现状及展望[A];瓦斯地质基础与应用研究[C];2011年

3 愪保平;赵阳升;赵延林;康志勤;;层状盐岩储库长期运行腔体围岩流变破坏及渗透现象研究[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（一）[C];2008年

4 赵阳升;;高温岩体地热开发的岩石力学问题——21世纪新兴岩石力学与工程发展展望[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年

5 柴军瑞;仵彦卿;;岩体渗流与应力相互作用关系综述[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年

6 冯增朝;赵阳升;段康廉;;水力割缝减小原岩体积应力提高岩石渗透率的探讨[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年

7 赵延林;曹平;汪亦显;;双重介质固气耦合模型及在含夹层盐穴储气中的应用[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年

8 梁卫国;吴迪;郝书平;;二氧化碳特性及其煤层地质处置研究[A];第二届废物地下处置学术研讨会论文集[C];2008年

9 孙培德;鲜学福;;上保护层保护范围的固气耦合分析[A];第六届全国岩石动力学学术会议文集[C];1998年

10 冯增朝;康健;段康廉;;煤体水力割缝中瓦斯突出现象实验与机理研究[A];第七届全国岩石动力学学术会议文集[C];2000年

相关博士学位论文 前10条

1 赵扬锋;煤岩变形破裂电荷感应规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年

2 孟巧荣;热解条件下煤孔隙裂隙演化的显微CT实验研究[D];太原理工大学;2011年

3 郭佳奇;岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D];北京交通大学;2011年

4 黄戡;裂隙岩体中隧道注浆加固理论研究及工程应用[D];中南大学;2011年

5 邵太升;黄沙矿上保护层开采卸压释放作用研究[D];中国矿业大学（北京）;2011年

6 孟筠青;煤层高压脉动注水防治煤与瓦斯突出理论与技术研究[D];中国矿业大学（北京）;2011年

7 姚强岭;富水巷道顶板强度弱化机理及其控制研究[D];中国矿业大学;2011年

8 邵昊;高瓦斯易自燃采空区双层遗煤均压通风系统研究[D];中国矿业大学;2011年

9 于永江;煤体非均质随机裂隙模型及渗流—应力耦合分析[D];辽宁工程技术大学;2010年

10 柴军瑞;大坝及其周围地质体中渗流与应力场耦合分析[D];西安理工大学;2000年

相关硕士学位论文 前10条

1 胡艳卉;矿井地下水流场数值模拟及其应用研究[D];山东科技大学;2010年

2 李成成;综放开采断层应力分布特征与冲击危险评价研究[D];山东科技大学;2010年

3 徐义洪;渗流作用下深部矿场采动围岩的传热机理研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

4 白羽;海州露天矿边坡残煤自燃诱发滑坡的数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

5 李梓光;露天采坑内尾矿充填体力学性能监测研究[D];江西理工大学;2010年

6 苏利勋;无网格法数值模拟岩体单裂隙水力劈裂[D];昆明理工大学;2008年

7 覃荣高;勐兴铅锌矿矿坑涌水量的数值模拟研究[D];昆明理工大学;2009年

8 王江芳;非均质多孔介质的逾渗—渗流特征[D];太原理工大学;2011年

9 王庆伟;岩体力学在煤体变形中的应用[D];河南理工大学;2008年

10 滑俊杰;突出煤层水力挤出快速消突技术研究[D];河南理工大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 郭中华,朱珍德,余湘娟,渠燕军,张爱军;灰岩强度特性的三轴压缩试验分析[J];河海大学学报(自然科学版);2002年03期

2 秦玉红,窦林名,牟宗龙;含水对煤的冲击倾向性影响实验室测定[J];江苏煤炭;2004年01期

3 王佑安;杨思敬;;煤和瓦斯突出危险煤层的某些特征[J];煤炭学报;1980年01期

4 杨永杰;宋扬;陈绍杰;;三轴压缩煤岩强度及变形特征的试验研究[J];煤炭学报;2006年02期

5 杨永杰;陈绍杰;韩国栋;;煤样压缩破坏过程的声发射试验[J];煤炭学报;2006年05期

6 王俊光;梁冰;;孔隙压力作用下泥岩三轴蠕变实验研究[J];山东大学学报(工学版);2009年03期

7 冯文凯;黄润秋;许强;;岩石的微观结构特征与其力学行为启示[J];水土保持研究;2009年06期

8 王学滨;;孔隙压力对岩样全部变形特征的影响[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2005年06期

9 徐曾和,徐小荷,许继军;可变形多孔介质渗透系数的测定方法[J];实验力学;1998年03期

10 贺振华;邓英尔;刘树根;黄润秋;;岩石弹性参数对渗流测试分析的影响[J];天然气工业;2006年06期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 苏学清;;粉煤灰渗透特性随压力和时间变化的简要探讨[J];勘察科学技术;1992年02期

2 李晓泉;尹光志;;不同性质煤的微观特性及渗透特性对比试验研究[J];岩石力学与工程学报;2011年03期

3 马占国;缪协兴;李兴华;郭广礼;石修松;;破碎页岩渗透特性[J];采矿与安全工程学报;2007年03期

4 孙国文;黄滚;陈素娟;吴自立;;三维应力场中煤渗透特性试验[J];矿业安全与环保;2011年05期

5 陈益峰;胡冉;周创兵;井兰如;;热 水 力耦合作用下结晶岩渗透特性演化模型[J];岩石力学与工程学报;2013年11期

6 李玉寿;马占国;贺耀龙;王波;梁兴旺;;煤系地层岩石渗透特性试验研究[J];实验力学;2006年02期

7 吴增光;四旭飞;杨敏;;时变渗透特性的底板中水渗流过程分析[J];湖南科技大学学报(自然科学版);2010年01期

8 孙熙震;张磊;刘珂铭;李海峰;;低围压沉积岩渗透特性试验研究[J];煤炭工程;2012年06期

9 陈留根;浇注耐材的材质与细孔径的控制和抗铝渗透特性[J];工业加热;2000年06期

10 许宏发,杨红禹,李小平;三峡风化砂侧限压缩渗透特性分析[J];勘察科学技术;2002年02期

相关会议论文 前6条

1 孙维吉;梁冰;白云鹏;李辉;;煤破裂过程渗透特性的试验研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

2 朱国胜;张伟;定培中;袁耀宇;;寺坪混凝土面板砂砾石坝填料渗透特性研究[A];水工渗流研究与应用进展——第五届全国水利工程渗流学术研讨会论文集[C];2006年

3 赵玉成;左其伟;王继燕;陈占清;;颗粒直径对破碎石灰岩渗透特性影响的试验研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

4 傅旭东;魏宁;;高水头下岩体渗透特性及数值模拟[A];第二届全国岩土与工程学术大会论文集（上册）[C];2006年

5 马利科;李云峰;赵星光;谭国焕;;北山花岗岩渗透特性试验研究[A];第十二次全国岩石力学与工程学术大会会议论文摘要集[C];2012年

6 赵玉成;左其伟;陈占清;徐佳;张建;;颗粒直径对破碎石灰岩渗透特性影响的试验研究[A];第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2009年

相关硕士学位论文 前1条

1 邱珍锋;砂泥岩混合料各向异性渗透特性试验研究[D];重庆交通大学;2013年

，

本文编号：2367711