裂隙煤体注浆浆液扩散规律及变质量渗流模型研究

发布时间：2022-07-15 11:09

　　研究煤岩裂隙中浆液扩散过程及降渗规律对于强化瓦斯抽采钻孔封孔效果具有重要意义。首先通过对注浆裂隙煤体内部质量变化进行分析,推导浆液封堵裂隙质量守恒方程及浆液流动方程;根据浆液对煤体裂隙结构影响推导了裂隙和渗透率变化方程,构建了浆液对裂隙煤体的堵漏降渗的变质量渗流模型。其次,利用注浆实验系统对裂隙煤样开展注浆试验,对注浆前后煤样分别进行CT扫描观测以及渗透率实验测定;最后,在理论模型的基础上,根据实验条件确定数值模拟初始条件及边界条件,对裂隙煤体注浆浆液扩散和降渗规律开展了数值模拟研究,结果表明:建立的基于裂隙煤体注浆的变质量渗流模型较好地反映浆液颗粒沉积过程对煤体裂隙结构及渗透率的影响;模型计算的浆液扩散与渗透率变化规律与试验结果吻合较好,验证了模型的合理性;在浆液渗流扩散作用下,煤体裂隙内浆液颗粒逐渐扩散并沉积,裂隙不断被充填,导致裂隙煤体渗透率不断下降。研究成果为定量分析注浆浆液颗粒运移规律、强化抽采钻孔封孔效果提供了新的思路。 

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 浆液扩散流动变质量模型的建立
    1.1 质量守恒方程
    1.2 浆液流动方程
    1.3 渗透性演化方程
2 裂隙煤体注浆数值模型建立
    2.1 注浆裂隙煤样CT扫描及渗透率测定
    2.2 数值模型及边界条件
3 裂隙煤体注浆数值模拟及分析
4 讨 论
5 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于渗滤效应的宾汉流体渗透注浆扩散机理研究[J]. 段英杰.  建筑技术开发. 2016(10)
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[3]基于变孔隙率的多孔介质中悬浮颗粒沉积渗透率衰减模型研究[J]. 刘泉声,崔先泽,张程远.  岩石力学与工程学报. 2016(S1)
[4]煤层瓦斯抽采钻孔密封理论模型与工程技术研究[J]. 周福宝,孙玉宁,李海鉴,余国锋.  中国矿业大学学报. 2016(03)
[5]浆液在煤岩体裂隙中渗透规律的数值模拟[J]. 张超,李树刚,曾强,林海飞.  煤矿安全. 2015(12)
[6]新型瓦斯抽采钻孔注浆封孔方法及封堵机理[J]. 王振锋,周英,孙玉宁,王永龙.  煤炭学报. 2015(03)
[7]考虑黏度时变性的水泥浆液盾构壁后注浆扩散规律及管片压力模型的试验研究[J]. 刘健,张载松,韩烨,吴星.  岩土力学. 2015(02)
[8]含水率对含瓦斯煤的渗流特性影响试验研究[J]. 魏建平,位乐,王登科.  煤炭学报. 2014(01)
[9]基于黏度时变性的水泥–玻璃浆液扩散机制研究[J]. 李术才,刘人太,张庆松,孙子正,张霄,朱明听.  岩石力学与工程学报. 2013(12)
[10]两种典型受载含瓦斯煤样渗透特性的对比[J]. 魏建平,王登科,位乐.  煤炭学报. 2013(S1)

博士论文
[1]赤泥滤液的渗流穿透特性及污染物迁移过程研究[D]. 李华伟.北京交通大学 2015



本文编号：3661932