冻结风立井白垩系砂岩导热特性的试验研究

发布时间：2017-07-19 13:10

  本文关键词：冻结风立井白垩系砂岩导热特性的试验研究

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【摘要】：为掌握我国西部白垩系富水基岩的热物理特性,采用基于瞬态平面热源技术的Hot-Disk热常数分析仪对不同温度(-30℃、-20℃、-10℃、-5℃、0℃、10℃、27℃)、不同含水(干燥、微量含水、大量含水、饱水)、不同粒径(中粒、粗粒)白垩系砂岩的热导率λ进行了测试。结果表明:饱水砂岩热导率λ随温度降低而先增大后略有减小并趋于稳定,-10℃时达峰值3.375 W/m·K;砂岩热导率λ随含水率ω增加呈先增大后减小趋势,λ的范围在0.368-2.242 W/m·K之间,当ω=6.282%-7.539%时热导率λ较大,此时中砂岩最大热导率可达2.242 W/m·K;常温下,相同含水的非饱和白垩系粗砂岩热导率总大于中砂岩0.254~0.284W/m·K,其中粗、中砂岩平均孔隙度分别为15.169%、21.863%,说明非饱和时砂岩孔隙度越小、颗粒粒径越大则热导率越大。可为西部白垩系地层深厚富水基岩煤矿立井冻结设计提供科学的理论依据。
【作者单位】： 西安科技大学建筑与土木工程学院;中国有色金属工业西安勘察设计研究院岩土工程研究所;
【关键词】： 白垩系砂岩 温度 含水率 颗粒粒径 热导率
【基金】：国家自然科学基金(41272340)
【分类号】：TD262
【正文快照】： 岩土工程研究所,西安710054)1引言近年来,随着我国矿井建设逐步向西、向深发展,井筒需要穿越大量深厚白垩系富水基岩层,其成岩晚、胶结弱、遇水软化、富含水等特性,使得冻结法成为软弱不稳定富水地层凿井的最有效的止水方法之一[1-3]。而冻结岩石热物理参数的不准确给井筒冻结

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本文编号：563033