深部煤体注水过程中渗流通道演化特征研究 论文

在煤炭开采中，煤层注水可有效防突降尘和防治冲击地压。为了研究深部煤样注水过程中孔隙结构和渗流通道的演化过程，以平煤十二矿己15-31030工作面的深部煤体为研究对象，通过低场核磁共振成像设备在线测试了三个原煤试样在不同注水压力下的T2谱和含水量分布情况。通过对不同注水压力下的T2谱进行分析，获得了煤样注水过程中的孔径分布和孔隙结构的演化过程。通过核磁共振成像技术，初步实现了煤样注水过程中孔隙结构和渗流通道演化的可视化，可更直观地观测煤样注水过程中的动态演化过程，更深入地理解不同煤样T2谱演化过程异同的内在原因。进一步提出了一种根据T2谱进行不同孔径的孔的渗透率贡献度计算方法，定量分析了煤样注水过程中不同孔径的孔对水渗过程的贡献度。并对T2谱进行了孔裂隙的分形维数计算，定量分析煤样孔裂隙的渗流空间含量和异质性。研究发现：平煤十二矿深部煤样注水过程中T2谱表现出三峰特点，中孔、大孔和微裂隙的含量与连通性都大于微孔和小孔，注水过程中渗流通道主要由连通性较好的中孔、大孔和微裂隙构建。煤样注水过程中大孔和微裂隙贡献了99%以上的渗透率;微孔、小孔和连通性较差的孔主要参与储水而不参与运水。注水过程