煤岩体应力-渗流-温度多过程耦合试验系统

• 作者: 夏同强 王有湃 周福宝 贺志宏 魏明尧 朱双江 刘振明
• 来源期刊: 中国矿业大学学报
• 关键词: 应力-渗流-温度耦合 试验系统 渗透率 深部开采
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 页码范围: 205-213
• 页数: 9页
• 分类号: TU451
• 语种: 中文

摘要

自主研制了煤岩体应力-渗流-温度多过程耦合试验系统,可以实现不同地应力、温度、流体压力等条件下煤岩体应力变形-瓦斯解吸/扩散-气体运移-温度传输等行为的试验模拟.该系统主要包括岩芯夹持子系统、流体控制子系统、温度控制子系统、操作控制及数据分析子系统等.岩心夹持器的煤岩样通过液体自动加压泵精准控制加载应力;特制的橡胶套包裹煤岩体有效阻隔了外界液体与煤岩样的接触,应变片直接贴敷在煤岩样上,克服了许多传统仪器应力-应变参数的非接触式测量和仪器操作过程复杂等问题;采用程序控温和电热毯联合加热的方法,实现了试验管路和煤岩样环境温度的可调可控,突破了普通水浴控温温度低于100℃的限制;采用lab-VIEW可视化的图形编程语言和平台开发了系统操作界面,可以实现实验数据的实时采集与分析.该试验系统的力学和渗透性测试结果的准确性分别通过了M T S815岩石力学试验系统和标准渗透率岩心的验证.应用该系统开展了温度-应力耦合下煤体渗透性演化和应力加载下型煤吸附/解吸CO2的连续性力学-吸附/解吸过程相关的实验,实验结果与理论-实际的认知相吻合.