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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
砾石含水层中质量流失对孔隙渗透率的影响
  • 作者

    张天军李 洋庞明坤孟钰凯张 硕

  • 单位

    西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安西安科技大学 理学院,陕西 西安

  • 摘要

    突水溃沙灾害发生过程中砾石含水层内部沙粒流失是导致其渗透性改变的重要原因。 为 研究质量流失过程中砾石含水层的渗透性演化规律采用轴向压缩位移控制法研究了不同初始孔 隙度试样在不同初始水压梯度下沙粒流失规律并对变质量渗透过程中初始孔隙度对渗透率的演化敏感性进行分析。 结果表明:在沙粒流失过程中水压梯度与流量首先由初始值开始缓慢变化随后渗透状态发生突变水压梯度骤降流量剧增最终 者稳定于某一数值增大初始孔隙度和初始水压梯度均会使突变时刻提前;渗透过程中沙粒的流失受水压梯度孔隙度沙粒径等因素的综合影响相同条件下细沙更易流失根据初始孔隙度φ与初始水压梯度Gp0对沙粒流失量的 影响给出了孔隙度变化量 的表达式能够对渗透过程中孔隙结构的变化给出定量描述;渗透状态经历突变后各试样渗透率由 10-13 增至 10-11 m量级随初始水压梯度的增大孔隙度敏感系 数下降其中 φ0.404 的孔隙度敏感系数曲线峰值一度由550下降至200左右各曲线峰值时刻 随φGp0的增大而提前且均处于突变阶段前说明初始孔隙度对于渗透率的影响在渗透状态突变之前较为明显随初始水压梯度的提升初始孔隙度对于整个渗透过程的影响降低综合以上结果沙粒流失规律与含水层渗透性能改变具有良好的一致性结合孔隙度变化量E与孔隙度敏感 系数 可以对突水溃沙过程中含水层渗透性能的演变趋势作出预测对其影响规律的研究可作为含水层注浆改造工程中设计实施与效果评估的重要参考依据


  • 关键词

    突水溃沙渗透率孔隙度颗粒流失敏感性分析

  • 引用格式
    张天军,李洋,庞明坤,等. 砾石含水层中质量流失对孔隙渗透率的影响[J]. 煤炭学报,2022,47(6):2360-2368.
    ZHANG Tianjun,LI Yang,PANG Mingkun,et al. Effect of mass loss on pore permeability in gravel aquifers[J]. Journal of China Coal Society,2022,47(6):2360-2368.
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