流体注入条件下煤层的扩容特性试验研究 论文

为了更准确地认识流体注入导致煤体扩容的特征,利用自主研发的煤岩热流固耦合试验系统开展了不同应力路径下的三轴加卸载试验。结果表明:原煤破坏失稳时,围压越大,其破坏时的体积应变越大,扩容性质越差。利用原煤的剪胀因子进行定量分析后发现,与恒定围压三轴压缩的应力路径相比,卸压和流体注入应力路径下原煤的扩容特性较好,但卸压和流体注入应力路径不能完全等效,原煤变形和扩容特性的存在差异,说明Biot系数的取值可能会随着岩石种类、应力状态发生较大幅度的变化,且流体进入煤岩后与煤体基质之间的毛细作用、吸附作用可能会造成原煤物理力学性质的变化。