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作者
张天军张硕庞明坤王小军李洋
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单位
西安科技大学安全科学与工程学院西安科技大学理学院
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摘要
为探究瓦斯抽采钻孔孔周破碎煤岩体中瓦斯-水相对渗透特性,利用自主研发的破碎岩体气液耦合渗透试验系统,采用稳态渗透法开展了瓦斯-水耦合渗透试验,得到了煤样渗透参数随渗透压和轴向压力的变化特征,并分析了渗透参数间的相互影响关系。结果表明:承压破碎煤岩体孔隙度随轴向压力的增加呈快速下降、缓慢下降和趋于稳定的阶段性特征;随着含水饱和度的增加,煤样气体相对渗透率快速下降,水相对渗透率线性上升,气体和水相对渗透率表现出竞争关系,且气体渗透率对于含水饱和度的敏感程度更高;气体和水的总渗透率随有效应力的增加而减小,服从指数函数关系,有效应力会影响破碎煤岩体孔隙结构的变形过程,随孔隙度的减小,气体有效渗透率降低,相对渗透率增加;渗透压对于水和气体相对渗透率的影响可分为气体占优阶段、等渗阶段和水占优阶段,临界渗透压取值范围为0.4~0.6 MPa。
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关键词
瓦斯抽采破碎煤样相对渗透率孔隙度含水饱和度有效应力
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金资助项目(51774234);陕西省自然科学基金资助项目(2021JM-390);
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文章目录
1 试验设备及试样
1.1 试验系统
1.2 试样制备
2 试验方法及原理
2.1 试验方案及方法
2.2 试验原理
3 实验结果
3.1 不同轴向压力下孔隙结构变化特征
3.2 不同含水饱和度下的相对渗透率
3.3 孔隙结构对相对渗透特性的决定关系
3.4 渗透过程中的临界渗透压
4 结论
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引用格式
张天军,张硕,庞明坤,王小军,李洋.破碎煤岩体瓦斯-水相对渗透特性试验研究[J].煤矿安全,2023,54(06):1-10.DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2023.06.002.
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