【摘要】：在固體相似材料研究的基礎(chǔ)上,利用"固-流"耦合相似理論,得出適用于煤巖瓦斯"固-氣"耦合的相似條件。選用砂子為骨料,石蠟和油為膠結(jié)劑,研制出一種適用于開展"固-氣"耦合模擬實(shí)驗(yàn)的材料。通過大量實(shí)驗(yàn),對(duì)相似材料的抗壓強(qiáng)度、脆性參數(shù)、滲透速率等物理力學(xué)進(jìn)行了測(cè)試,并利用自行研制的滲透性測(cè)試裝置,對(duì)不同含量膠結(jié)劑的相似材料試件滲透性進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明,石蠟含量不斷增大,材料抗壓強(qiáng)度隨之增大,滲透性逐漸減小;含油量的變化,消除了單純使用石蠟時(shí),材料抗壓強(qiáng)度變化強(qiáng)烈的不足。合理調(diào)節(jié)二者之間的比例,可以模擬多種不同強(qiáng)度、不同滲透性的巖石。在力學(xué)參數(shù)滿足模擬巖石的前提下,將研制出的新材料與原始的固相相似材料進(jìn)行了滲流速度對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析,得出所研制的材料能較大程度的降低氣體在其中的滲流速度,并將該材料應(yīng)用于煤層開采模型實(shí)驗(yàn),有效的揭示了瓦斯?jié)B透速率與上覆巖層運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。
[Abstract]:Based on the study of solid similar materials and the theory of solid-flow coupling, the similarity conditions suitable for the solid-gas coupling of coal and gas are obtained. Using sand as aggregate and paraffin and oil as binder, a material suitable for solid-gas coupling experiment was developed. Through a large number of experiments, the compressive strength, brittleness parameters, permeability rate and other physical mechanics of similar materials have been tested, and the permeability testing device developed by ourselves has been used. The permeability of similar materials with different content of binder was tested. The results show that with the increasing of paraffin content, the compressive strength of the material increases and the permeability decreases gradually, and the change of oil content eliminates the shortage of the strong change in the compressive strength of the material when paraffin is used only. Reasonable adjustment of the ratio between the two can simulate a variety of rock with different strength and permeability. On the premise that the mechanical parameters are satisfied with the simulated rock, the seepage velocity of the new material developed is compared with that of the original solid phase similar material, and it is concluded that the developed material can reduce the seepage velocity of gas in it to a large extent. This material is applied to the coal seam mining model experiment, which effectively reveals the relationship between the gas permeability rate and the overlying strata movement.
【作者單位】： 西安科技大學(xué)能源學(xué)院;
【基金】：新疆自治區(qū)科技廳科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(201333110)
【分類號(hào)】：TD712

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2137612