新型“固-气”耦合相似材料渗透性影响因素
本文关键词:新型“固-气”耦合相似材料渗透性影响因素 出处:《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》2017年01期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:为研制出满足模拟低渗性岩石的相似材料,以砂子、普通水泥、玉米淀粉为原料.设计了水泥砂子质量比A、淀粉含量B两个因素,因素A设置5个水平、因素B设置6个水平,共30个实验配比方案,进行渗透速率实验,并经计算获得了不同配比相似材料的渗透率.实验结果表明:渗透率变化范围为2.704×10-11~6.146×10-10d-1,利用非线性回归法,对试件渗透速度随水泥沙子质量比及淀粉含量之间的变化规律的实验结果进行拟合,得到渗透率与水泥沙子及淀粉含量之间的定量关系式,发现"固-气"耦合相似材料试件渗透率随水泥沙子质量比的增大,呈负指数反比例函数的变化;随淀粉含量的增加,呈线性单调递增变化,这说明淀粉具有降低材料渗透性的功能,同时反映出岩石组成结构越致密,所对应的原型岩石强度越大,岩石本身的渗透性越低,反之渗透性越高,相似实验材料渗透性的变化规律与岩石的渗透性变化规律相似度很高.
[Abstract]:Is developed to meet the low permeability rock simulation of similar materials, with sand, cement, corn starch as raw material. The design of cement sand ratio A, starch content of B two factors, 5 factors of A level, B factors set 6 levels, a total of 30 experiments proportion plan, penetration rate test and, calculated according to different ratio of similar material permeability. The experimental results show that the permeability changes in the range of 2.704 * 10-11~6.146 * 10-10d-1, by using nonlinear regression method, the variation between specimens with cement sand ratio and penetration rate of starch content. The experimental results were fitted, quantitative relation between permeability and sand and cement the starch content was found similar material coupled solid - gas specimen permeability increases with the cement sand ratio, a change of negative index inverse proportion function; with the increase of starch content, a linear single This shows that regulating incremental change, can reduce the permeability of starch material function, and reflects the rock structure more compact, the prototype rock intensity corresponding to the greater permeability of rock itself is low, and the permeability is high, the similarity law of permeability changes of permeability variation and the rocks of the experimental materials are high.
【作者单位】: 西安科技大学安全科学与工程学院;西安科技大学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(51174157,51304156);国家自然科学基金青年基金(51604219)
【分类号】:TD712;TB303
【正文快照】: 目前利用物理相似模拟实验开展卸压瓦斯在采动裂隙场中运移规律的“固-气”耦合物理相似模拟实验研究的较少,且将单一固相物理相似模拟实验所采用的相似材料应用“固-气”耦合物理相似模拟实验效果欠佳[1],因此,找到一种与实际岩石力学性能及渗透性相似的材料,开展“固-气”耦
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,本文编号:1374455
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