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温度和围压耦合作用下煤样渗透率变化的试验研究

来源期刊:煤炭科学技术2017年第12期

论文作者:杨凯 林柏泉 朱传杰 孔佳 刘厅

文章页码:121 - 285

关键词:低变质程度;孔隙结构;渗透率;克氏渗透率;多场耦合;

摘    要:为了探究不同温度和围压耦合影响下的煤样渗透率变化特征,选用甘肃新北矿区低变质程度的烟煤,采用实验室试验的方法,借助Quanta TM 250扫描电子显微镜、Auto Pore IV 9500全自动压汞仪、Autosorb-1型全自动比表面和孔径分布分析仪,对煤样的内外部孔隙特征进行了测试分析;采用自主搭建的瓦斯渗流测定装置,对不同温度和围压耦合条件下的原煤瓦斯渗流进行了测定。结果表明:在试验采用的温度、围压变化范围(2580℃,39 MPa)内,所测得的16组煤样渗透率均表现出了较强的温度、压力敏感性,围压对渗透率的影响明显高于温度对渗透率的影响;随着温度和围压的增大,渗透率呈减小趋势,而且减小趋势逐渐放缓,变化符合幂函数关系;温度与围压耦合时对煤样渗透率的影响显著,渗透率的变化服从指数分布。

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温度和围压耦合作用下煤样渗透率变化的试验研究

杨凯,林柏泉,朱传杰,孔佳,刘厅

中国矿业大学安全工程学院

摘 要:为了探究不同温度和围压耦合影响下的煤样渗透率变化特征,选用甘肃新北矿区低变质程度的烟煤,采用实验室试验的方法,借助Quanta TM 250扫描电子显微镜、Auto Pore IV 9500全自动压汞仪、Autosorb-1型全自动比表面和孔径分布分析仪,对煤样的内外部孔隙特征进行了测试分析;采用自主搭建的瓦斯渗流测定装置,对不同温度和围压耦合条件下的原煤瓦斯渗流进行了测定。结果表明:在试验采用的温度、围压变化范围(2580℃,39 MPa)内,所测得的16组煤样渗透率均表现出了较强的温度、压力敏感性,围压对渗透率的影响明显高于温度对渗透率的影响;随着温度和围压的增大,渗透率呈减小趋势,而且减小趋势逐渐放缓,变化符合幂函数关系;温度与围压耦合时对煤样渗透率的影响显著,渗透率的变化服从指数分布。

关键词:低变质程度;孔隙结构;渗透率;克氏渗透率;多场耦合;

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