侧限压缩下破碎矸石混合粒径非Darcy流渗透特性

• 作者: 李顺才 白海波 蒋邦友 陈占清 马丹 黄卫星
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 破碎矸石 侧限压缩 混合粒径 非Darcy流 渗透特性 颗粒破碎
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 页码范围: 747-753
• 页数: 7页
• 分类号: TU452
• 字数: 3919字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2016.04.027

摘要

房柱式及巷式矸石充填开采中，煤柱与矸石两两相隔，破碎矸石充填体处于侧限压缩状态，破碎矸石的密实程度、孔隙特征及渗透特性对于煤层瓦斯流动及地下水渗流的控制具有重要的价值。基于稳态渗透法及轴向位移控制法，利用一套自制的破碎岩体渗透试验系统，测定了破碎矸石在不同混合粒径下承压过程中的非Darcy流渗透特性，得到渗透特性(渗透率k和非Darcy流β因子)随孔隙率的变化规律。研究表明：1)雷诺数计算及孔压梯度与渗流速度关系曲线说明破碎矸石的渗透特征属于非Darcy流；2)孔隙率随着压缩位移的增加而减小，对于混合粒径试样，较小颗粒充填到较大颗粒的孔隙中，是使岩样的初始孔隙率减小的主要原因；3)在侧限压缩下，大颗粒受挤压破碎是产生0~2.5 mm粒径的原因，而渗流造成细小颗粒质量流失；4)侧限压缩下，渗透率总的趋势减小，而非Darcy流β因子增加，但在压缩过程中，渗透特性的变化趋势受颗粒粒径的影响会出现局部波折，说明破碎矸石的渗透特性与侧限压缩位移、颗粒粒径大小、压缩破碎、排列方式及孔隙结构(通道)有关。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈占清	中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室	87	1420	21.0	34.0
2	白海波	中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室	54	1439	20.0	37.0
3	马丹	中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室	7	52	4.0	7.0
4	李顺才	江苏师范大学机电工程学院	64	162	7.0	10.0
5	蒋邦友	中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室	4	22	2.0	4.0
6	黄卫星	中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室	2	17	2.0	2.0