不同粒度构造煤的视电阻率特征

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 50; no. 12; pp. 162 - 169
• Main Authors: 刘世奇, 高德燚, 桑树勋, 王鹤
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国矿业大学碳中和研究院,江苏徐州 221008%中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州 221116 01.12.2022; 中国矿业大学江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室,江苏徐州 221008; 中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116
• Subjects: 视电阻率; 弹性极限; 轴向载荷; 胶结类型; 构造煤; 单轴抗压强度; 糜棱煤
• ISSN: 0253-2336
• DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2021-0340

TE37; 应力释放煤层气开发理论技术是构造煤煤层气开发的新技术方向,构造煤视电阻率的研究可以为应力释放煤层气开发提供构造煤识别的技术支撑.开展了单轴加载条件下,不同粒度构造煤的视电阻率与应力-应变监测试验,探讨了应力?应变过程中构造煤视电阻率变化规律与响应机制.结果表明,轴向载荷大于单轴抗压强度后,随载荷增大构造煤视电阻率呈负指数降低,至轴向载荷≥10 MPa时,视电阻率对载荷的敏感性降低;随粒度减小,构造煤视电阻率呈降低趋势,相同载荷下,粒度越小构造煤视电阻率对载荷的响应越敏感.受煤颗粒堆积方式和胶结类型影响,5～200目(4.000～0.075 mm)的构造煤具特殊性,其视电阻率整体较小、对载荷相对敏感.构造煤视电阻率随载荷的变化过程可划分为4个阶段.压密阶段,构造煤的视电阻率降幅取决于煤颗粒堆积方式和胶结类型;弹性阶段,粒度决定了构造煤视电阻率降幅,粒度越大,构造煤原有大孔和微裂隙保留越好,可压缩性越强,视电阻率降幅越高;扩容阶段,径向变形和微破裂导致构造煤视电阻率上升,构造煤力学强度则决定了视电阻率变化特征,随粒度减小,构造煤胶结强度和单轴抗压强度增大,视电阻率增幅降低;持续弹性阶段,破碎、压实作用使构造煤粒度分布更均匀、堆积更紧密,增强了电子导电性能,视电阻率降低.