应力-渗流耦合作用下原煤渗透特性实验研究:新安煤矿案例
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更新于2024-09-03
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本研究论文主要探讨了应力—渗流耦合作用对原煤渗透特性的影响。原煤作为一种典型的层状软岩,在受到平行于原煤节理和垂直于原煤节理裂隙面的应力作用时,其渗流行为会表现出显著差异。研究者利用河南新安煤矿15110工作面的原煤,通过酚醛树脂包裹,制备成透明的树脂包裹原煤试件,以便于观察和实验。
实验设计中,选择平行和垂直于原煤节理的方向作为加载方向,对试件施加不同应力并监测其在稳定水压条件下的渗流特性。实验结果表明,随着平行节理方向应力的增加,原煤的渗透水流量呈现递增趋势;相反,当应力作用在垂直节理方向时,透水量却呈下降趋势。这表明了应力与渗流之间的复杂交互作用。
通过这次实验,研究人员不仅得出了关于不同应力条件下原煤渗流特性的具体数据,还得到了水压与应力耦合作用下原煤的流固耦合方程,这对于理解和预测矿井开采过程中的水文动力学行为具有重要意义。这一发现对于优化矿井排水系统设计、预防和控制煤层涌水问题、确保煤炭开采过程的安全性具有理论价值和实际应用价值。
关键词如"原煤", "稳定水压", "原煤渗透", "树脂包裹", 和"渗透试验"突显了研究的核心内容,这些术语在全文中起着关键作用,强调了实验方法、研究对象以及主要发现。中图分类号P589.1和文章编号1003-0506(2015)03-0001-04则指明了该研究在煤炭工程领域的学术定位和发表信息。
这篇论文通过实证研究深入探讨了应力与渗流在原煤中的相互作用,对于提升煤炭开采过程中的水资源管理、防止灾害性事故的发生具有重要的科学贡献。
2020-05-27 上传
2020-05-23 上传
2021-07-08 上传
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