不透气夹矸层对煤层瓦斯运移特性影响研究

发布时间：2021-01-15 01:15

　　为探究不透气夹矸层对煤层瓦斯运移特性的影响,利用自主研发的"一种恒压式煤岩体瓦斯渗流装置"对不同大小和位置形态的不透气夹矸层对煤层瓦斯运移特性的影响进行了系统研究,并对其影响机理进行了深入分析,最后提出了含夹矸煤层瓦斯运移的等效表征。研究表明:全煤试样、含夹矸试样的渗透因子随瓦斯吸附平衡压力的增加呈现"V"字形变化规律,存在一个渗透因子最低时的临界瓦斯压力点;随夹矸层面积的增加,煤层内有效渗流面积不断减小,导致其渗透系数呈负函数降低;夹矸层的位置直接影响着煤层内瓦斯压力分布规律,根据瓦斯压力分布特征可大致分为膨胀影响区、稳定渗流区和上下有效渗流区4个影响区域,且夹矸层越靠近瓦斯源位置,膨胀影响区越小,对瓦斯运移的抑制作用越大。 

【文章来源】：采矿与安全工程学报. 2020,37(04)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

一种恒压式煤岩体瓦斯渗流试验系统

由于受矿井工作面实际生产情况影响，煤层中夹矸石不易被完整采出或采出的矸石层理裂隙发育情况不尽相同，差异性较大，使试验结果规律的离散性较大，因此本试验将不透气夹矸层的透气性绝对化，考虑到材质的可方便获得性，以PVC板代替(厚度为2 mm)，如图2所示，其大小为渗流腔体横截面积的S/4和2S/4这2种。2)试样的压制

试验采用纯瓦斯气体，瓦斯吸附平衡压力分别设定为0.2,0.4,0.6,0.8 MPa 4种，根据试验目的不同，将实验组分为A,B这2组，整体试验方案如表1所示。其中，A组为全煤试样组，B组为含夹矸试样组，考虑夹矸层大小和位置对瓦斯运移规律的影响，设计B组夹矸大小为S/4,2S/4这2种级别，其中S为渗流腔体横截面积，夹矸位置选取横坐标为x=30,60,90，见图3。具体试验过程如下：


本文编号：2977921