分级加载下破碎砂岩渗透特性试验及其稳定性分析

• 作者: 任金虎 包若羽 尚宏波 张天军 张磊 李树刚
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 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
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 页码范围: 1129-1136
• 分类号: TD315
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2015.0879

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李树刚	西安科技大学能源学院	282	4153	31.0	51.0
2	张天军	西安科技大学理学院	89	756	14.0	23.0
3	包若羽	西安科技大学能源学院	11	81	6.0	9.0
4	尚宏波	西安科技大学能源学院	6	57	4.0	6.0
5	张磊	西安科技大学理学院	34	466	8.0	21.0
6	任金虎	西安科技大学理学院	3	52	3.0	3.0