瓦斯抽采钻孔周围原位破碎煤岩体渗透特性试验研究_中国煤炭行业知识服务平台

瓦斯抽采钻孔周围原位破碎煤岩体渗透特性试验研究

作者

张洪祯
单位

中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室
摘要

为探究瓦斯抽采钻孔孔周原位破碎煤岩体中的渗透特性，利用破碎岩体渗透试验系统，开展不同级配破碎煤岩体稳态渗透试验，通过控制轴向位移及渗透压，获取不同孔隙度下渗透参数；分析了渗透参数间相互影响关系，并对渗透失稳过程进行了讨论。研究结果表明：破碎煤岩体的渗透特性服从Forchheimer关系，且随着轴向位移的增加，流体所受渗透阻力增加，试样的非Dacry性更加显著；随着试样孔隙度的降低和Talbol幂指数的增加，其渗透率降低，非达西因子增加，不同级配试样加载过程中颗粒的破碎和运移会使其内部孔隙结构调整，进而影响渗透通道的贯通。破碎煤岩体的渗流失稳存在临界特征值，给出了通过渗透率及非达西因子判断渗流失稳的表达式，发现非达西因子为负并不是渗透失稳的必要条件，并从雷诺数的角度给出了破碎煤岩体渗透失稳时的临界雷诺数。
关键词

瓦斯抽采渗流规律破碎煤岩体非Darcy流雷诺数流态分布
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