CAJ | 학술논문

以阜新高瓦斯矿井孙家湾矿为例,将煤样放入自制的三轴瓦斯解吸渗透仪中,通过先加载后卸载、连续进行煤层气解吸渗流试验,模拟煤层气在复杂地应力条件下的赋存和运移开采过程,得到有效应力与煤层气解吸和渗流特性间的关系,并拟合了其关系表达式,揭示一些新的相互作用规律:(1)解吸量、解吸时间与有效应力变化规律均呈负指数递减关系,与受载方式无关;(2)有效应力存在一分界点,当小于此值时,解吸量和解吸时间随有效应力增加而迅速提高,而当有效应力大于此值时,两者随之增加幅度不大,对于孙家湾2#煤样分界点所对应有效应力为3.0 MPa左右;(3)存在一临界有效应力值(类似于临界解吸压力),有效应力大于此临界值则解吸量极少或几乎没有,解吸时间趋于0,而孙家湾2#煤样临界有效应力值为10.0 MPa左右;(4)在加载过程中,有效应力与渗透率、渗透系数关系曲线呈正指数减小,这表明煤体在较小的有效应力范围内、孔隙压力不断增加的加载过程中,吸附作用是影响渗透率和渗透系数的主控因素;(5)卸载过程中,有效应力与渗透率和渗透系数呈抛物线关系,这从试验角度证明了煤层气开采中三阶段主导作用的存在,即有效应力主导作用阶段、基质收缩效应主导作用阶段和滑脱效应主导作用阶段.
이부신고와사광정손가만광위례,장매양방입자제적삼축와사해흡삼투의중,통과선가재후사재、련속진행매층기해흡삼류시험,모의매층기재복잡지응력조건하적부존화운이개채과정,득도유효응력여매층기해흡화삼류특성간적관계,병의합료기관계표체식,게시일사신적상호작용규률:(1)해흡량、해흡시간여유효응력변화규률균정부지수체감관계,여수재방식무관;(2)유효응력존재일분계점,당소우차치시,해흡량화해흡시간수유효응력증가이신속제고,이당유효응력대우차치시,량자수지증가폭도불대,대우손가만2#매양분계점소대응유효응력위3.0 MPa좌우;(3)존재일림계유효응력치(유사우림계해흡압력),유효응력대우차림계치칙해흡량겁소혹궤호몰유,해흡시간추우0,이손가만2#매양림계유효응력치위10.0 MPa좌우;(4)재가재과정중,유효응력여삼투솔、삼투계수관계곡선정정지수감소,저표명매체재교소적유효응력범위내、공극압력불단증가적가재과정중,흡부작용시영향삼투솔화삼투계수적주공인소;(5)사재과정중,유효응력여삼투솔화삼투계수정포물선관계,저종시험각도증명료매층기개채중삼계단주도작용적존재,즉유효응력주도작용계단、기질수축효응주도작용계단화활탈효응주도작용계단.