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作者:赵鹏翔;刘莹莹;李树刚;王玉龙;刘云川;林海飞;马晓川;任兴鹏;
单位:西安科技大学安全科学与工程学院;煤炭行业工程研究中心;新疆工程学院新疆煤矿灾害智能防控与应急重点实验室;菏泽腾达矿业有限责任公司;新疆工程学院新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室;
摘要:探究不同水平下含构造煤组合体的渗透演化规律,以不同占比的构造煤组合体试件为研究对象,采用三轴煤岩芯渗透率自动测试仪,开展不同围压、气体压力、轴压条件下构造煤组合体渗透特性试验。引入连通系数,结合达西定律、泊肃叶定律,整理变形得出不同构造煤占比与渗透率变化之间的关系式。结果表明:对于不同占比构造煤试件,试件渗透率随围压的增大而减小,全构造煤渗透率变化速率是全原生煤渗透率变化速率的7.3倍,含构造煤组合体试件渗透率变化速率是全原生煤、全构造煤渗透率变化速率的0.4~0.8倍;试件渗透率随轴压的增大而减小,含构造煤组合体试件及全构造煤存在轴压临界点,分别为1 MPa、1.5 MPa,含构造煤组合体试件渗透率变化速率是全原生煤、全构造煤渗透率变化速率的0.5~1.3倍;试件渗透率随气体压力的增大而减小,含构造煤组合体试件渗透率变化速率是全原生煤、全构造煤渗透率变化速率的1.7~2.8倍。三轴作用对试件渗透率存在正反两种影响,对构造煤组合体试件渗透率影响程度从大到小依次为气体压力、围压、轴压。研究结果可为组合煤层中煤层气的流动机理提供研究基础。
关键词:安全工程;;构造煤组合体试件;;渗透率;;三轴加载;;影响因素
基金资助:国家重点研发专项(2023YFC3009004);; 陕西省重点研发项目(2024GX-YBXM-490);; 新疆维吾尔自治区重点研发任务专项(2022B01034-3);; 陕西省杰出青年科学基金项目(2023-JC-JQ-40);; 新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室开放课题(KLXGY-KA2404);; 国家自然科学基金面上项目(52174205)