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煤层纳米孔隙结构对瓦斯运移特性的影响研究
文献摘要：
为探讨煤层纳米级孔隙结构对瓦斯运移特性影响机理,选取霍尔辛赫煤矿3号煤层煤样进行小角X射线散射试验,得出该煤层煤体纳米范围内孔隙结构参数及分布特征.基于试验所取得参数,并结合实际地温和储层压力条件进行数值模拟,引入运移通道可达性系数和运移时间定量表征瓦斯输运效率.结果表明:煤样纳米孔隙中瓦斯的主要运移方式为过渡流.孔隙通道内各初始条件对瓦斯运移特性影响不同,孔隙通道可达性系数随孔隙直径的增加而增加.受气体滑脱效应影响,15 nm以下通道运移时间随尺度增大急剧衰减.通道内瓦斯运移受启动压力和浓度梯度共同作用,启动压力克服阻力,浓度梯度决定后续运移,运移时间受浓度增益和碰撞阻力效果共同作用.微孔内,运移通道变窄时,可达性系数及运移时间均与窄通道直径正相关;运移通道变宽时,可达性系数受窄通道长度与宽通道直径共同作用,运移时间与可达性系数存在最大差值区域.微孔内,可达性系数与通道几何参数有关,通过数据拟合,并引入太沙基有效应力得出煤层受应力作用下微孔通道瓦斯输运效率的表征公式,拟合效果良好.
文献关键词：
孔隙结构;瓦斯运移;可达性系数;运移时间
中图分类号：
作者姓名：
赵洪宝;秦逢缘;李作泉;程辉;王伊阔
作者机构：
中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 100083;甘肃靖远煤电股份有限公司,甘肃 白银 730913
文献出处：
引用格式：
[1]赵洪宝;秦逢缘;李作泉;程辉;王伊阔-.煤层纳米孔隙结构对瓦斯运移特性的影响研究)[J].采矿与安全工程学报,2022(06):1256-1264,1271
A类：
B类：
煤层,纳米孔隙,孔隙结构,瓦斯运移,纳米级,霍尔,煤矿,煤样,小角,线散射,煤体,内孔,地温,储层压力,运移通道,可达性系数,运移时间,定量表征,输运效率,运移方式,过渡流,初始条件,孔隙直径,受气,气体滑脱,滑脱效应,启动压力,浓度梯度,力克,力效,微孔,变窄,窄通道,变宽,通道长度,几何参数,数据拟合,太沙基,有效应力,拟合效果
AB值：
0.29388
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