分级加载下破碎砂岩渗透特性试验及其稳定性分析

发布时间：2017-10-01 18:31

  本文关键词：分级加载下破碎砂岩渗透特性试验及其稳定性分析

  更多相关文章： 破碎砂岩 Talbol幂指数 有效应力 非Darcy流β因子 孔隙率 渗流失稳

【摘要】：煤岩体的渗透特性与孔压梯度满足渗流失稳条件时,易引发突水和瓦斯突出灾害。破碎岩体长时间缓慢变形过程中,其渗透特性将随孔隙率的变化而发生改变,且破碎岩体不同粒径的配比会影响其渗透特性。采用Talbol级配理论,利用DDL600电子万能试验机、渗透仪等试验设备,设置五级轴向恒载加压,每级恒载加压下对应4种不同渗透压进行试验,探究不同粒径配比下的破碎砂岩渗透特性。试验结果表明:1轴向荷载从第1级加载至第5级,随着缸筒内破碎砂岩有效应力的增大,描述渗流速度变化的参数Dv均呈减小趋势;2恒载变形后期,破碎砂岩随孔隙率减小,其渗透率总体呈减小趋势,而非Darcy流β因子的绝对值增加;3不同Talbol幂指数的破碎砂岩,渗透率与非Darcy流β因子的大小存在差异,n=0.5时,破碎砂岩渗透率最小,非Darcy流β因子最大,n=1.0时,破碎砂岩渗透率最大,非Darcy流β因子整体较小。研究可见,破碎砂岩颗粒粒径很小或颗粒破碎细化非常严重时,非Darcy流β因子较容易出现负值,破碎砂岩发生渗流失稳。
【作者单位】： 西安科技大学理学院;西安科技大学能源学院;
【关键词】： 破碎砂岩 Talbol幂指数 有效应力 非Darcy流β因子 孔隙率 渗流失稳
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51174158,51174157,51374168)
【分类号】：TD315
【正文快照】： 地下工程中破碎岩石的变形、渗流行为研究是防治煤矿围岩灾害的基础性课题[1]。采掘过程中破碎岩石变形与渗流演化到一定程度,加剧围岩结构失稳,引发突水及煤与瓦斯突出灾害[2]。针对上述问题,诸多学者对破碎岩石变形与渗流进行了广泛的研究。Parkin[3]、郭兴文等[4]、梁军等[

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本文编号：955004