煤岩基质-裂隙相互作用下渗透特性研究

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 50; no. 11; pp. 110 - 115
• Main Authors: 王斌, 李波波, 许石青, 高政, 许江, 张尧, 陈帅
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳 550025%贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳 550025 01.11.2022; 贵州大学 喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室,贵州 贵阳 550025; 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室,贵州 贵阳 550025%重庆大学 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆 400044
• Subjects: 温度; 渗透率; 气体压力; 裂隙压缩性; 等温吸附
• ISSN: 0253-2336
• DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2021-0069

TD712; 为研究煤层气开采过程中温度、气体压力对煤岩吸附和渗流特性的影响,利用等温吸附试验装置与含瓦斯煤三轴渗流试验装置,分别进行等温吸附试验及不同温度条件下变气体压力的三轴渗流试验.考虑应力作用下毛细管分形特征,建立了裂隙体积应力敏感性模型,并在此基础上建立考虑煤基质内部膨胀变形、温度及气体压力变化的煤岩渗透率模型.结果表明:①在相同温度下,随着气体压力升高,煤岩瓦斯吸附量逐渐增大,但吸附速率呈相反趋势.在相同气体压力下,随着温度升高,瓦斯吸附量呈下降趋势.当有效应力恒定时,煤岩吸附变形量随着气体压力增大而增大,并且随着温度增大而减少.②在外部应力作用下,煤岩内部毛细管侧面发生收缩并产生径向延展.新建裂隙体积应力敏感性模型计算得到的裂隙压缩系数与实验室所得值在同一数量级,并随有效应力升高呈下降趋势.③新建渗透率模型能较好反映不同温度、气体压力下渗透率演化规律.在相同温度下,随着气体压力升高,煤岩渗透率先急剧下降后趋于平缓,孔裂隙周围基质膨胀变形对于渗透率的影响逐渐降低.