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1、第32卷第2期許江等:煤巖滲透率對孔隙壓力變化響應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)研究?7?煤巖滲透率對孔隙壓力變化響應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)研究許江1,2,曹偈1,2,李波波1,2,周婷1,2,李銘輝1,2,劉東1,2(1.重慶大學(xué)煤礦災(zāi)害動力學(xué)與控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶400044;2.重慶大學(xué)復(fù)雜煤氣層瓦斯抽采國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室,重慶400044)摘要:利用自主研發(fā)的含瓦斯煤熱流固耦合三軸伺服滲流裝置,開展不同有效圍壓條件下分別充CH4與CO2氣體時原煤的滲透率與孔隙壓力之間關(guān)系的試驗(yàn)研究,以探討在低孔隙壓力的環(huán)境下,煤巖滲透率對孔隙壓力變化響應(yīng)的敏感性。研究結(jié)果表明:(1)在低孔隙壓力的環(huán)境下,煤巖
2、滲透率隨孔隙壓力的增加呈冪函數(shù)遞減趨勢,其過程可分為滲透率加速變化階段和穩(wěn)定變化階段;(2)相同孔隙壓力、有效圍壓條件下,充CH4氣體的煤巖滲透率高于充CO2時的煤巖滲透率;(3)采用滲透率變化率Dp以及孔隙壓力敏感性系數(shù)Cp評價滲透率對孔隙壓力的敏感性,得出孔隙壓力小于1.0MPa時,煤巖滲透率對孔隙壓力的響應(yīng)程度較為顯著,并基于Cp推導(dǎo)出煤巖滲透率與孔隙壓力的函數(shù)關(guān)系式。關(guān)健詞:采礦工程;孔隙壓力;有效圍壓;滲透率;敏感性系數(shù)中圖分類號:TD713文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1000–6915(2013)02–0225–06EXPERIMENTALRESEARCHONRESPO
3、NSELAWOFPERMEABILITYOFCOALTOPOREPRESSUREXUJiang1,2,CAOJie1,2,LIBobo1,2,ZHOUTing1,2,LIMinghui1,2,LIUDong1,2(1.StateKeyLaboratoryofCoalMineDisasterDynamicsandControl,ChongqingUniversity,Chongqing400044,China;2.StateandLocalJointEngineeringLaboratoryofMethaneDrainageinComplexCoalGasSeam,Chongqi
4、ngUniversity,Chongqing400044,China)Abstract:Basedonself-developedtriaxialservo-controlledseepageequipmentforhot-fluid-solidcouplingofcoalcontainingmethane,permeabilityofcoalsampleafterinjectedofCH4orCO2underdifferenteffectiveconfiningpressuresandporepressuresisdetermined,inordertoresearchthe
5、responselawofthepermeabilitytoporepressure.Theresultsshowasfollows:(1)Atthelowporepressure,thepermeabilitydecreaseswhentheporepressureincreases;anditsevolutioncanbedividedintoacceleratingchangestageandstablechangestage;(2)ThepermeabilityofcoalwhenfillingCO2islowerthanthatwhenfillingCH4atthes
6、ameeffectiveconfiningpressureandporepressure.(3)Usingtheparameters,changerateofpermeabilityDpandthesensitivenesscoefficientofporepressureCptoevaluatetheporepressure-sensitive,whichindicatesthattheresponsivenessofpermeabilitytoporepressureissignificantwhentheporepressureislessthan1.0MPa.Thenb
7、asedontheCp,thefunctionalrelationshipbetweenpermeabilityofcoalandporepressureisderived.Keywords:miningengineering;porepressure;effectiveconfiningpressure;permeability;sensitivenesscoefficient第32卷第2期許江等:煤巖滲透率對孔隙壓力變化響應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)研究?7?1引言煤層氣作為優(yōu)質(zhì)清潔能源,具有極大的開發(fā)