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2种典型嵌挤骨架配比下混合煤样的渗透特性

张天军; 陈佳伟; 武振虎; 李宏斌; 蒋兴科; 彭文清; 庞明坤 西安科技大学理学院; 陕西西安710054; 陕西省瓦斯督导组; 陕西西安710054
  • 骨架配比
  • 轴向压缩位移
  • 渗透率
  • 有效孔隙通道

摘要:基于轴向压缩位移控制法,利用破碎岩体渗透试验系统,测试了破碎煤样在采用单级嵌挤骨架和级配嵌挤骨架2种配比方式下,承压过程中的渗透特性。结果表明:级配嵌挤骨架煤样压缩过程中,随着20~25mm含量的增高,渗透率出现明显的平稳变化阶段,说明大煤样颗粒对骨架具有显著的支撑作用,造成煤样内部有效孔隙通道保持平稳;以5~10mm为主的单级配嵌挤骨架其渗透率远小于其他3组,说明小颗粒煤样对较大煤样颗粒之间的空隙具有良好的充填作用;2种配比方式下,孔压梯度与渗流速度两者之间的二次拟合系数都高达0.94以上,说明煤样压实渗流过程中都满足Forchheimer方程;通过建立的物理模型发现煤样压缩过程中存在侧向约束阻力,其值随轴向压缩位移、渗透压的增大而增大。

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