力热耦合条件下煤岩渗透率模型研究
本文选题:煤岩 切入点:孔隙压力 出处:《中国安全科学学报》2017年06期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为研究随采深增加煤岩的渗流变化趋势,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,进行不同温度下孔隙压力改变的渗流试验,建立力热耦合作用下考虑滑脱效应的煤岩渗透率模型,采用试验数据验证模型的有效性。研究结果表明:在孔隙压力增大过程中,瓦斯流量逐渐增加,随温度升高体积应变、径向应变均呈降低趋势,轴向应变呈先降低后升高趋势;随孔隙压力增大,煤岩渗透率先逐渐减小后趋于平缓,且随温度升高,煤岩渗透率呈增大趋势;考虑力热耦合作用下煤岩渗透率模型计算出的渗透率与试验所测结果吻合较好;在低孔隙压力下滑脱效应较明显,随着孔隙压力增大,滑脱效应逐渐减弱。
[Abstract]:In order to study the percolation tendency of coal and rock with the increase of mining depth, the percolation experiment of pore pressure change at different temperatures was carried out by using gas-bearing coal thermal-fluid-solid coupling three-axis servo percolation device. The permeability model of coal and rock considering slippage effect under the coupling action of force and heat is established, and the validity of the model is verified by experimental data. The results show that the gas flux increases gradually and the volume strain increases with the increase of temperature in the process of pore pressure increasing. The radial strain showed a decreasing trend, the axial strain decreased first and then increased, and with the increase of pore pressure, the permeability of coal and rock decreased gradually and then gradually, and with the increase of temperature, the permeability of coal and rock increased. The calculated permeability of coal and rock in consideration of thermal-mechanical coupling is in good agreement with the experimental results, and the slippage effect is obvious under low pore pressure, and gradually weakens with the increase of pore pressure.
【作者单位】: 贵州大学矿业学院;贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室;中国计量大学理学院;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室;
【基金】:贵州省科学技术基金资助(黔科合J字[2015]2049号) 贵州省科技厅、贵州大学联合资金计划项目(黔科合LH字[2014]7654) 浙江省自然科学基金资助(LY16A020002) 贵州大学引进人才科研基金资助(贵大人基合字(2014)57号)
【分类号】:TD712
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,本文编号:1647057
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