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煤岩瓦斯“固-气”耦合物理模拟相似材料特性实验研究
被引量:
34
1
作者
李树刚
赵鹏翔
+2 位作者
林海飞
肖鹏
魏宗勇
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期80-86,共7页
在固体相似材料研究的基础上,利用"固-流"耦合相似理论,得出适用于煤岩瓦斯"固-气"耦合的相似条件。选用砂子为骨料,石蜡和油为胶结剂,研制出一种适用于开展"固-气"耦合模拟实验的材料。通过大量实验,对...
在固体相似材料研究的基础上,利用"固-流"耦合相似理论,得出适用于煤岩瓦斯"固-气"耦合的相似条件。选用砂子为骨料,石蜡和油为胶结剂,研制出一种适用于开展"固-气"耦合模拟实验的材料。通过大量实验,对相似材料的抗压强度、脆性参数、渗透速率等物理力学进行了测试,并利用自行研制的渗透性测试装置,对不同含量胶结剂的相似材料试件渗透性进行了测试。结果表明,石蜡含量不断增大,材料抗压强度随之增大,渗透性逐渐减小;含油量的变化,消除了单纯使用石蜡时,材料抗压强度变化强烈的不足。合理调节二者之间的比例,可以模拟多种不同强度、不同渗透性的岩石。在力学参数满足模拟岩石的前提下,将研制出的新材料与原始的固相相似材料进行了渗流速度对比实验分析,得出所研制的材料能较大程度的降低气体在其中的渗流速度,并将该材料应用于煤层开采模型实验,有效的揭示了瓦斯渗透速率与上覆岩层运动之间的关系。
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关键词
“固-气”耦合
相似条件
相似材料
渗透速度
力学参数
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职称材料
煤层开采“固-气”耦合相似材料特性分析
被引量:
2
2
作者
赵鹏翔
康新朋
+4 位作者
李树刚
刘俊
贾永勇
索亮
何永琛
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2020年第4期580-588,共9页
为研究采动裂隙演化规律,选取适合的“固-气”耦合相似材料,结合岩石力学和流体力学理论,运用自行改进的单轴压力仪及渗透性测试装置,对不同材料配比所制作试件的力学及渗透特性进行研究。最终确定以砂子作为骨料,淀粉及水泥作为胶结剂...
为研究采动裂隙演化规律,选取适合的“固-气”耦合相似材料,结合岩石力学和流体力学理论,运用自行改进的单轴压力仪及渗透性测试装置,对不同材料配比所制作试件的力学及渗透特性进行研究。最终确定以砂子作为骨料,淀粉及水泥作为胶结剂,水作为溶剂,并对这种原材料组合在不同配比条件下制作试件的力学及渗透性影响因素开展试验研究,以此为依据开展“固-气”耦合物理相似模拟试验,揭示不同覆岩层位瓦斯浓度分布规律。结果表明:最终确定的材料配比组合能够满足岩石力学性能的要求,较原始固相相似模拟材料及“固-气”耦合相似材料PSO(Paraffin石蜡,Sand砂子,Oil油),其渗透速度平均分别下降91.61%及68.29%;通过对新型材料制作出的试件开展力学及渗透特性影响因素试验并进行非线性回归拟合,得出相应变化趋势的拟合方程,同时得到不同淀粉含量对试件抗压强度及渗透性影响趋势的拟合方程。开展二维煤层开采物理相似模拟试验,得到采动覆岩裂隙演化及不同覆岩层位瓦斯浓度分布规律,为进一步开展煤与瓦斯共采多场耦合物理相似模拟试验提供理论依据。
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关键词
“固-气”耦合
相似材料
物理相似模拟实验
渗透率
瓦斯浓度
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职称材料
题名
煤岩瓦斯“固-气”耦合物理模拟相似材料特性实验研究
被引量:
34
1
作者
李树刚
赵鹏翔
林海飞
肖鹏
魏宗勇
机构
西安科技大学能源学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期80-86,共7页
基金
新疆自治区科技厅科技支撑计划资助项目(201333110)
文摘
在固体相似材料研究的基础上,利用"固-流"耦合相似理论,得出适用于煤岩瓦斯"固-气"耦合的相似条件。选用砂子为骨料,石蜡和油为胶结剂,研制出一种适用于开展"固-气"耦合模拟实验的材料。通过大量实验,对相似材料的抗压强度、脆性参数、渗透速率等物理力学进行了测试,并利用自行研制的渗透性测试装置,对不同含量胶结剂的相似材料试件渗透性进行了测试。结果表明,石蜡含量不断增大,材料抗压强度随之增大,渗透性逐渐减小;含油量的变化,消除了单纯使用石蜡时,材料抗压强度变化强烈的不足。合理调节二者之间的比例,可以模拟多种不同强度、不同渗透性的岩石。在力学参数满足模拟岩石的前提下,将研制出的新材料与原始的固相相似材料进行了渗流速度对比实验分析,得出所研制的材料能较大程度的降低气体在其中的渗流速度,并将该材料应用于煤层开采模型实验,有效的揭示了瓦斯渗透速率与上覆岩层运动之间的关系。
关键词
“固-气”耦合
相似条件
相似材料
渗透速度
力学参数
Keywords
solid
-
gas coupling
similarity criterion
similar material
seepage velocity
mechanical parameter
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
煤层开采“固-气”耦合相似材料特性分析
被引量:
2
2
作者
赵鹏翔
康新朋
李树刚
刘俊
贾永勇
索亮
何永琛
机构
西安科技大学安全科学与工程学院
西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点试验室
新疆维吾尔自治区煤炭科学研究所
新疆煤及煤层气工程技术研究中心
中煤科工集团重庆研究院
四川交通职业技术学院道路与桥梁工程系
出处
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2020年第4期580-588,共9页
基金
国家自然科学基金(51734007,51974237)
新疆维吾尔自治区天山创新团队项目(2018D14003)
+1 种基金
新疆维吾尔自治区科技支疆项目(2018E02094)
新疆维吾尔自治区自然科学基金(2018D01A22)。
文摘
为研究采动裂隙演化规律,选取适合的“固-气”耦合相似材料,结合岩石力学和流体力学理论,运用自行改进的单轴压力仪及渗透性测试装置,对不同材料配比所制作试件的力学及渗透特性进行研究。最终确定以砂子作为骨料,淀粉及水泥作为胶结剂,水作为溶剂,并对这种原材料组合在不同配比条件下制作试件的力学及渗透性影响因素开展试验研究,以此为依据开展“固-气”耦合物理相似模拟试验,揭示不同覆岩层位瓦斯浓度分布规律。结果表明:最终确定的材料配比组合能够满足岩石力学性能的要求,较原始固相相似模拟材料及“固-气”耦合相似材料PSO(Paraffin石蜡,Sand砂子,Oil油),其渗透速度平均分别下降91.61%及68.29%;通过对新型材料制作出的试件开展力学及渗透特性影响因素试验并进行非线性回归拟合,得出相应变化趋势的拟合方程,同时得到不同淀粉含量对试件抗压强度及渗透性影响趋势的拟合方程。开展二维煤层开采物理相似模拟试验,得到采动覆岩裂隙演化及不同覆岩层位瓦斯浓度分布规律,为进一步开展煤与瓦斯共采多场耦合物理相似模拟试验提供理论依据。
关键词
“固-气”耦合
相似材料
物理相似模拟实验
渗透率
瓦斯浓度
Keywords
“solid
-
gas”coupling
similar material
physical similarity simulation test
permeability
gas concentration
分类号
TD315 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
煤岩瓦斯“固-气”耦合物理模拟相似材料特性实验研究
李树刚
赵鹏翔
林海飞
肖鹏
魏宗勇
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
34
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
煤层开采“固-气”耦合相似材料特性分析
赵鹏翔
康新朋
李树刚
刘俊
贾永勇
索亮
何永琛
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2020
2
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职称材料
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