多因素耦合作用和循环围压对煤岩CH4渗透率的影响研究
祝月1
徐宏杰1
唐明云2
刘会虎1
杨祎超1
卢宏伟1
1.安徽理工大学 地球与环境学院,安徽 淮南 2320012.安徽理工大学 安全科学与工程学院,安徽 淮南 232001
摘要：煤储层渗透率受自身性质、温度、应力状态等诸多因素影响.以淮南刘庄煤矿 13-1 煤层为研究对象,基于CH4 渗透率测试,研究了体积应力、温度与气体压力耦合以及循环围压下CH4 渗透率的变化规律.结果表明:体积应力与气体压力耦合主要通过控制有效应力大小来影响煤岩CH4 渗透率,有效应力越大,渗透率越低;气体压力对CH4 渗透率的影响受限于体积应力,但气体压力对渗透率的影响大于体积应力;温度与气体压力耦合对CH4 渗透率的影响由气体压力主导,渗透率随气体压力的增大呈"U形滑梯式"下降,且"滑梯式"变化比"U"形变化更为明显;气体压力对CH4 渗透率的影响大于温度,且增大气体压力会降低温度对渗透率的影响;循环围压会造成煤岩孔裂隙的不可逆塑性变形,使煤中有效渗流通道减少,CH4 渗透率降低;第1 次循环围压产生的塑性变形量最大,随循环次数增加,塑性变形量逐渐减少.
关键词：CH4 渗透率耦合作用体积应力温度气体压力循环围压
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：安徽省自然科学基金资助项目(2108085MD134)开发计划基础领域资助项目(2023z04020001)安徽省公益性地质工作资助项目(2023-g-1-21)安徽省公益性地质工作资助项目(2021-g-2-14)安徽理工大学研究生创新基金资助项目(2023cx2001)
论文发表日期：2024-08-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 16-24 )
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