【摘要】:瓦斯在煤层中渗流仍符合达西定律:式(3.1)中,Kx、Ky、Kz分别为煤层瓦斯渗透系数分量,φ为势。原煤样的卸围压试验主要集中在初始压力7 MPa、8 MPa和9 MPa 3种初始围压条件下,表3.1列出原煤渗流试验部分成果。从表中的结果分析,各个原煤样的初始瓦斯流量均较小,表中还列出了通过初始流量并根据达西定律计算出的渗透系数。表3.1卸围压原煤试件渗流试验结果续表图3.13卸围压原煤试件应变与渗透率的关系曲线
瓦斯在煤层中渗流仍符合达西定律:

式(3.1)中,Kx、Ky、Kz分别为煤层瓦斯渗透系数分量,φ为势。对于气体,
p为瓦斯压力,ρ为瓦斯密度,因此有:

渗透系数张量的通式为:

虽然在各向异性介质中的压力梯度和渗流速度的方向不一致,但在3个方向上相互正交,这3个方向是主方向,因此采用水平煤层中x、y、z 3个方向与渗透系数张量的主方向平行,渗透系数张量为:

试验室内的含瓦斯煤围压三轴试验中煤样的流速为:
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煤岩轴向应变按εh=ΔL/L0计算,径向应变按εh=ΔC/(πD)计算,渗透率按式(3.6)计算:

式中 k——渗透率,mD;(https://www.xing528.com)
Q——流量,L/min;
μ——动力学黏度,瓦斯取1.08×10-5 Pa·s;
p0——大气压,取101 325 Pa;
p1、p2——进出气口压力,Pa;
A——端面面积,m2。
原煤样的卸围压试验主要集中在初始压力7 MPa、8 MPa和9 MPa 3种初始围压条件下,表3.1列出原煤渗流试验部分成果。从表中的结果分析,各个原煤样的初始瓦斯流量均较小,表中还列出了通过初始流量并根据达西定律计算出的渗透系数。
图3.13所示为卸围压原煤试件应变与渗透率的关系曲线。
表3.1 卸围压原煤试件渗流试验结果

续表


图3.13 卸围压原煤试件应变与渗透率的关系曲线
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