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含水层砂岩应力应变全程非线性渗流的试验研究
  • ISSN号:1007-2934
  • 期刊名称:《大学物理实验》
  • 时间:0
  • 分类:TU452[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]中国矿业大学力学与建筑工程学院,江苏徐州221116, [2]中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州221116
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2013CB227900); 国家自然科学基金资助项目(11502229); 江苏省研究生创新基金项目(No.KYLX_1368)
中文摘要:

砂岩是煤系地层中主要的含水层之一,砂岩的非Darcy流渗透特性参量的变化规律是揭示煤矿突水机理的基础.本文通过归纳分析了非Darcy流渗透特性参数的由来和具体的物理意义,利用自主研发的圆柱形标准岩样渗透性测试系统配合使用MTS816.02电液伺服岩石力学实验系统对含水层砂岩试样进行了非Darcy流渗透性测试.得到了砂岩试样的渗透率、非Darcy流β因子和加速度系数.研究结果表明:在弹性阶段,渗透率减小,加速度系数增大,在轴向应变为1.0%附近,渗透率最小,加速度系数最大.在峰值应力状态下,非Darcy因子β最小.渗透率与加速度系数之间的关系可以用幂乘函数描述;渗透率与非Darcy流β因子之间的关系可以用ExpDec模型描述;非Darcy流β因子和加速度系数之间的关系可以用BoxLucas模型描述.

英文摘要:

Sandstone is one of the main aquifer in coal measures strata. Its variation law of non-Darcy permeability parameters is the key to explore mechanism of water inrush in coal mine. The origin and specific physical significance of non-Darcy flow permeability parameters are analyzed. A fluid flow test is conducted to investigate the permeability parameters using MTSS16.02 and a designed seepage experimental system. The permeability, non-Darcy flow β factors and acceleration coefficient are obtained. The experimental results show that permeability value decreases to minimum, while acceleration coefficient increases to maximum when axial strain is 1.0%, in elastic stage. The value of non-Darcy flow β factors reaches minimum with highest stress. The relationship between permeability and acceleration coefficient can be described by power multiplication function. The relationship between permeability and non-Darcy flow β factors can be described by ExpDec model. The relationship between non-Darcy flow β factors and acceleration coefficient can be described by BoxLucas model.

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期刊信息
  • 《大学物理实验》
  • 主管单位:吉林化工学院
  • 主办单位:吉林化工学院
  • 主编:丁力
  • 地址:吉林市承德街45号吉林化工学院
  • 邮编:132022
  • 邮箱:dwsl@chinajournal.net.cn
  • 电话:0432-63083137
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2934
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1228/O4
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