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《高温三轴应力下无烟煤、气煤煤体渗透特性的试验研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第29卷第4期岩石力学与工程学报Vol.29No.42010年4月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringApril,2010高温三轴应力下无烟煤、气煤煤体渗透特性的试验研究1212223冯子军,万志军,赵阳升,李根威,张源,王冲,朱南京(1.太原理工大学采矿工艺研究所,山西太原030024;2.中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221008;3.陕西华电榆横煤电有限责任公司,陕西榆林719000)摘要:利用自主研制的600℃20MN伺服控制高温高压岩体三轴试验机系统,分别研究大尺寸(φ200mm×400mm)晋城无烟煤和兴隆
2、庄气煤试样在恒定500m原岩应力(侧压系数1.2)条件下不同温度时渗透特性的演化规律。结果表明:(1)在室温~300℃中低温段,煤体渗透率随温度的变化存在一个阈值温度。当温度达到阈值温度时,渗透率降至最低值。(2)在300℃~600℃高温段,煤体渗透率随温度的变化存在一个峰值温度,峰值温度处渗透率为该温度段内的最大值。(3)煤体渗透率随温度的变化呈现阶段性:室温至阈值温度为第一阶段,渗透率随温度的增加而降低;阈值温度至峰值温度为第二阶段,渗透率随温度的升高而增加;高于峰值温度后,渗透率随温度的增加而降低。(4)渗透率随温度变化的阈值温度和峰值温度与煤阶有关。无烟煤渗透率的
3、阈值温度是150℃~200℃,峰值温度为450℃~500℃,而气煤渗透率的阈值温度为200℃~250℃。关键词:采矿工程;高温高压;无烟煤;气煤;渗透率中图分类号:TD315文献标识码:A文章编号:1000–6915(2010)04–0689–08EXPERIMENTALSTUDYOFPERMEABILITYOFANTHRACITEANDGASCOALMASSESUNDERHIGHTEMPERATUREANDTRIAXIALSTRESS12122FENGZijun,WANZhijun,ZHAOYangsheng,LIGenwei,ZHANGYuan,23WANGChong
4、,ZHUNanjing(1.InstituteofMiningTechnology,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan,Shanxi030024,China;2.SchoolofMiningEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou,Jiangsu221008,China;3.ShaanxiHuadianYuhengCoalandElectricityCo.,Ltd.,Yulin,Shaanxi719000,China)Abstract:Utilizingthe60
5、0℃20MNservo-controlledrocktriaxialtestingmachinewithhightemperatureandhighpressuredevelopedbytheauthors,theresearchofpermeabilityofanthracitefromJinchengandgascoalfromXinglongzhuangcoalminewith400mmlongand200mmindiameteriscarriedoutunderin-situstresswithdepthof500manddifferenttemperatures
6、,consideringcoefficientofhorizontalpressure1.2.Theresearchresultsindicatethat:(1)Acriticaltemperatureisfoundwhenthepermeabilityofsamplesexperiencedchangeswithtemperaturefromroomtemperature(RT)to300℃,evidencingthatthepermeabilityofcoalsamplesreachestheminimumvalueatthistemperaturestage.(2)
7、Apeaktemperatureisalsofoundfrom300℃to600℃,andthepermeabilityatthistemperaturepointreachesthemaximumvalueattemperatureover300℃.(3)Theprocessofcoalsamples′permeabilitychangingcanbedividedintothreestagesbythecriticaltemperatureandpeaktemperaturefromRTto600℃.Thepermeabi
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