基于煤心原位体积复原的免封孔测压试验研究
吴宽1
王兆丰2
施式亮3
崔永杰4
王龙5
陈勇6
1.湖南城市学院土木工程学院,湖南 益阳 4130002.河南理工大学安全科学与工程学院,河南 焦作 4540003.湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 4111004.国家能源神东煤炭集团布尔台煤矿,内蒙古 鄂尔多斯 0172095.湘潭大学环境与资源学院,湖南 湘潭 4111006.湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 411100;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400037
摘要：基于"状态复原"的免封孔测压技术是通过将瓦斯压力测试煤样由井下原始煤体赋存状态被剥离出来装入实验煤样罐后进行漏失瓦斯量补偿、煤心体积复原、人工模拟煤体储层温度来复原原始煤体赋存状态下的煤层瓦斯压力的实验测压新技术,是准确快速获取预抽煤层残余瓦斯压力的可行性新技术,该技术不受井下测压地点和封孔质量的限制.煤心体积的准确复原是该方法准确测定预抽煤层残余瓦斯压力的关键环节.为了探究合适的煤心体积复原方式,依托团队自主研发的免封孔煤层瓦斯压力测定仪,开展了加载轴压煤心体积复原、接触注液(水/油)煤心体积复原、加压与注液结合的煤心体积复原实验研究.结果发现:设定加载轴压依次为 5、10、15……65 MPa进行煤心体积复原时,由于煤样颗粒之间相互支撑抵抗作用,导致因取样破碎煤体而新生的裂隙无法完全"愈合",单纯通过加压的方式复原煤心体积在理论和技术上均难以实现;设置初始吸附平衡压力P0 为0.31、0.53、0.74、1.00、1.50 MPa进行接触注水、接触注硅油、加压/注液结合的煤心体积复原实验,接触注水的煤心体积复原方式实验误差为 40.67％～116.13％,接触注硅油的煤心体积复原方式实验误差为 29.33％～87.10％,加压/注液结合的煤心体积复原方式的实验误差在 2.67％～9.68％,且误差随吸附平衡压力的增大而减小;对比 3种煤心体积复原方式的实验效果,最终确定以上腔加压与下腔注硅油结合的方式复原煤心原位体积.为基于"状态复原"的免封孔测压技术的实现提供了一种可靠途径,为煤矿准确快速获取预抽煤层残余瓦斯压力值提供了一种新方法,为煤层瓦斯抽采效果检验与达标评判提供了技术支撑.
关键词：残余瓦斯压力测定煤心体积复原免封孔加压注液
分类号：X948(安全科学)
资助基金：国家自然科学基金(52274196)国家自然科学基金(52074107)湖南省自然科学基金区域联合基金资助项目(2025JJ70386)
论文发表日期：2025-05-30
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：10( 186-195 )
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