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水力压裂模拟用煤岩体相似材料基础力学特性实验研究
被引量：
9
1
作者
翟成
郑仰峰
+7 位作者
余旭
徐吉钊
孙勇
丛钰洲
唐伟
李宇杰
朱薪宇
陈爱坤
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期16-28,共13页
煤层水力压裂模拟实验是研究煤矿井下水力压裂煤岩体致裂增透、弱化机理的有效手段。然而,大尺寸煤岩体原位保真取样技术不成熟,已有大尺寸煤样块多取自卸压区,其在运输和制备过程中会发生二次破坏,导致实验结果失真。因此,使用煤岩体...
煤层水力压裂模拟实验是研究煤矿井下水力压裂煤岩体致裂增透、弱化机理的有效手段。然而,大尺寸煤岩体原位保真取样技术不成熟,已有大尺寸煤样块多取自卸压区,其在运输和制备过程中会发生二次破坏,导致实验结果失真。因此,使用煤岩体相似材料代替大尺寸原煤执行室内水力压裂模拟实验成为一种可行的选择。煤岩体相似材料试样的力学特性是影响水力压裂效果最重要因素。为精确表征煤岩体相似材料的基础力学特征,选择煤粉、水泥、石膏、砂子为相似材料,设计制作7种配比试样,进行超声波与力学特性耦合响应规律研究。结果表明:煤岩体相似材料试样超声波波速(P波和S波)和强度(单轴抗压和抗拉强度)随着密度的增大而增大,随着孔隙率的增大而减小;相似材料对于超声波波速、强度和密度增大幅度的影响为水泥>砂子>石膏,孔隙率正相反;相似材料水泥和石膏分别在调节试样强度和变形特性方面起主要作用;根据超声波P波波速与强度之间的二次多项式数学模型,通过测定超声波P波波速可提前预测试样的强度;试样力学参数可调整范围大,通过改变相似材料配比可以调整试样的力学性质,精确模拟煤岩体,且试样制作方法简单。此研究可为煤层水力压裂模拟用煤岩体相似材料力学特征相似设计提供依据,促进矿井瓦斯防治技术的发展,具有广泛的应用价值。
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关键词
煤岩体相似材料
力学性能
水力压裂
超声波波速
矿井瓦斯防治
下载PDF
职称材料
煤岩体相似材料变形特性及渗透特性试验研究
被引量：
2
2
作者
马耕
冯云飞
+1 位作者
武雪锋
唐勖培
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2017年第1期140-142,共3页
通过制作煤岩体相似材料,利用重庆大学自主研发的含瓦斯煤岩热流固耦合三轴伺服渗流装置,研究了三轴应力状态下的变形特性及其渗透特性的关系。研究表明:煤岩体相似材料的力学性质和煤岩体存在一定的相似性;试件的渗透特性与其变形性质...
通过制作煤岩体相似材料,利用重庆大学自主研发的含瓦斯煤岩热流固耦合三轴伺服渗流装置,研究了三轴应力状态下的变形特性及其渗透特性的关系。研究表明:煤岩体相似材料的力学性质和煤岩体存在一定的相似性;试件的渗透特性与其变形性质有关,渗透率与体积应变有关,体积应变增大渗透率降低。
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关键词
煤岩体相似材料
变形特性
渗透特性
原文传递
题名
水力压裂模拟用煤岩体相似材料基础力学特性实验研究
被引量：
9
1
作者
翟成
郑仰峰
余旭
徐吉钊
孙勇
丛钰洲
唐伟
李宇杰
朱薪宇
陈爱坤
机构
中国矿业大学安全工程学院
中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心
中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期16-28,共13页
基金
国家杰出青年科学基金项目(51925404)
国家自然科学基金青年基金项目(52104228,52104233)。
文摘
煤层水力压裂模拟实验是研究煤矿井下水力压裂煤岩体致裂增透、弱化机理的有效手段。然而,大尺寸煤岩体原位保真取样技术不成熟,已有大尺寸煤样块多取自卸压区,其在运输和制备过程中会发生二次破坏,导致实验结果失真。因此,使用煤岩体相似材料代替大尺寸原煤执行室内水力压裂模拟实验成为一种可行的选择。煤岩体相似材料试样的力学特性是影响水力压裂效果最重要因素。为精确表征煤岩体相似材料的基础力学特征,选择煤粉、水泥、石膏、砂子为相似材料,设计制作7种配比试样,进行超声波与力学特性耦合响应规律研究。结果表明:煤岩体相似材料试样超声波波速(P波和S波)和强度(单轴抗压和抗拉强度)随着密度的增大而增大,随着孔隙率的增大而减小;相似材料对于超声波波速、强度和密度增大幅度的影响为水泥>砂子>石膏,孔隙率正相反;相似材料水泥和石膏分别在调节试样强度和变形特性方面起主要作用;根据超声波P波波速与强度之间的二次多项式数学模型,通过测定超声波P波波速可提前预测试样的强度;试样力学参数可调整范围大,通过改变相似材料配比可以调整试样的力学性质,精确模拟煤岩体,且试样制作方法简单。此研究可为煤层水力压裂模拟用煤岩体相似材料力学特征相似设计提供依据,促进矿井瓦斯防治技术的发展,具有广泛的应用价值。
关键词
煤岩体相似材料
力学性能
水力压裂
超声波波速
矿井瓦斯防治
Keywords
coal-like material
mechanical properties
hydraulic fracturing
ultrasonic wave velocity
mine gas preven-tion and control
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
下载PDF
职称材料
题名
煤岩体相似材料变形特性及渗透特性试验研究
被引量：
2
2
作者
马耕
冯云飞
武雪锋
唐勖培
机构
河南理工大学
重庆大学
出处
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2017年第1期140-142,共3页
文摘
通过制作煤岩体相似材料,利用重庆大学自主研发的含瓦斯煤岩热流固耦合三轴伺服渗流装置,研究了三轴应力状态下的变形特性及其渗透特性的关系。研究表明:煤岩体相似材料的力学性质和煤岩体存在一定的相似性;试件的渗透特性与其变形性质有关,渗透率与体积应变有关,体积应变增大渗透率降低。
关键词
煤岩体相似材料
变形特性
渗透特性
Keywords
similar materials of coal-rock mass
deformation properties
seepage properties
分类号
TD313 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
水力压裂模拟用煤岩体相似材料基础力学特性实验研究
翟成
郑仰峰
余旭
徐吉钊
孙勇
丛钰洲
唐伟
李宇杰
朱薪宇
陈爱坤
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2022
9
下载PDF
职称材料
2
煤岩体相似材料变形特性及渗透特性试验研究
马耕
冯云飞
武雪锋
唐勖培
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2017
2
原文传递
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