Visualization analysis of coal fine migration and settlement under different types of pore-fracture
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摘要:
以煤粉为主的固相颗粒产出问题贯穿整个煤层气开发过程，产生的储层伤害是导致产能衰减与生产成本增高的重要诱因之一。当前差异流体作用与不同类型孔缝约束下煤粉悬浮、运移、沉降规律及机制尚不明确，制约了煤层气连续稳定排采和高效开发。基于此，以煤粉产出已显著影响气井产能的保德区块为研究对象，借助3D打印技术加工不同孔缝类型及其组合的毫米尺度模型样品，依托自主研发的评价煤粉运移、沉降的试验装置，揭示不同类型孔缝及其组合约束下差异流体作用对煤粉运移的影响机制。结果表明：在相同流体作用条件下，煤粉运移由易到难依次为平行板状孔缝、圆柱形孔缝与细颈瓶孔缝；对于孔缝组合而言，圆柱形孔缝（入口端）+细颈瓶孔缝+平行板状孔缝（出口段）的组合比圆柱形孔缝（入口端）+平行板状孔缝+细颈瓶孔缝（出口段）的组合有更好的抵抗煤粉沉降导致储层物性变差的能力。孔径越大，煤粉利于运移产出而不利于沉降；NaHCO3溶液矿化度越高，水解产生的阴离子OH−使煤粉颗粒表面负电荷增加，能够缓解煤粉聚集效果，有利于煤粉产出。流体的力学作用与化学作用共同决定煤粉运移诱导煤储层伤害程度。
Abstract:The production of solid particles mainly composed of "coal fine" runs through the entire process of coalbed methane development, and the resulting reservoir damage is one of the important factors leading to production capacity decline and increased production costs. At present, the laws and mechanisms of coal fine suspension, migration, and settlement under differential fluid action and different types of pore-fracture constraints are not yet clear, which restricts the continuous and stable discharge and efficient development of coalbed methane. Based on this, this paper took the Baode block, where coal fine production has significantly affected well productivity, as the research object. The millimeter sized model samples of different pore types and their combinations was established using 3D printing technology. With the help of independently developed experimental devices for evaluating coal fine transport and settlement, the mechanism of the influence of differential fluid action on coal fine transport under different types of pores and their combination constraints was revealed. The results indicated that under the same fluid action conditions, the order of coal fine migration from easy to difficult is parallel plate shaped pore-fracture, cylindrical pore-fracture, and thin neck bottle pore-fracture. The combination of cylindrical pore-fracture (inlet end), thin necked bottle pore-fracture, and parallel plate shaped pore-fracture (outlet section) has a better ability to resist the deterioration of reservoir properties caused by coal fine deposition than the combination of cylindrical pore-fracture (inlet end), parallel plate shaped pore-fracture, and thin necked bottle pore-fracture (outlet section). The larger the pore size, the more favorable the coal fine is for transportation and production, but not for sedimentation. The higher the mineralization degree of NaHCO3 solution, the anion OH- generated by hydrolysis increases the negative charge on the surface of coal fine particles, which can alleviate the aggregation effect and facilitate coal fine production. The mechanical and chemical effects of fluid together determine the damage degree of coal reservoir induced by coal fine migration.
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Keywords:
- coal fine /
- 3D Printing /
- fluid effect /
- reservoir damage /
- pore-fracture type
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0. 引 言
随着煤矿开采向深部延伸、开采强度不断增大，煤层瓦斯含量和瓦斯压力增加[1]、地应力增高[2]、煤层渗透率降低[3]的问题日趋严重。深部开采矿井地质类型复杂，隐伏构造发育[4]，但受当前深部地质探测技术水平的限制，深部隐伏构造的具体位置、几何形态难以全面精准超前探测[5]。隐伏构造附近局部应力集中，尤其是在高瓦斯矿井中，隐伏构造影响范围内煤层瓦斯含量较周围煤层瓦斯含量高，显示出高瓦斯能量富集的特点[6]，造成了瓦斯积聚，在多构造、高应力、高瓦斯环境下，采掘过程中极易引发煤岩动力灾害[7-9]。准确掌握隐伏构造附近的应力−应变演化特征，揭示隐伏构造附近煤岩动力灾害致灾规律，以针对性地对隐伏构造诱发的动力灾害进行防治，对保障煤矿安全生产具有十分重要的意义。
近年来，众多学者从不同角度研究了断层构造诱发动力灾害的机理，取得了丰硕的成果。王宏伟等[10]建立了工作面开采影响下的断层结构力学模型和厚层顶板赋存的物理模型，发现岩层运动与断层滑移的耦合作用是断层失稳的主要原因。吕进国等[11]构建了构造应力为主导的圆弧形断层面简化力学模型，得到了构造应力以及由其引起附加垂直应力的分布规律，进而建立了断层上盘逆冲滑动临界角度的数学模型。向鹏等[12]引入构造地震断层库仑破裂应力，建立了开采活动引起的断层面库仑扰动应力变化动态模型，得出开采扰动应力与断层活化或者孕育冲击性动力灾害的危险性呈正比关系。王普等[13]分析了硬厚顶板下邻断层工作面不同推采方向应力分布及演化状况，得出断层煤柱减至一定程度时，断层附近都将承受冲击潜在危险并明确其潜在危险区域。谯永刚[14]研究了工作面靠近断层由厚向薄煤层开采与远离断层由薄煤向厚煤层开采的采场应力场的分布规律，得出靠近断层且由厚向薄煤层开采更易诱发煤岩瓦斯动力灾害。关金峰等[15]研究了不同夹角小断层附近采动应力演化特征，得出当工作面沿地应力场最大主应力方向开采时,小断层附近构造应力逐渐得到释放。WANG[16]利用RFPA2D数值模拟软件对煤层不同断层进行研究，定量评价了逆断层与正断层组合的煤与瓦斯突出危险性。
受限于深部地质探测技术的探测精度，当前在大型构造断层对煤岩动力灾害的影响方面研究较多，而对小型构造特别是隐伏小断层的关注较少。小型构造由于其隐蔽性，常常成为煤岩动力灾害的诱发因素，统计平顶山矿区158次突出事故，发现发生在隐伏构造附近的突出事故占总事故的38.22%，其中46.7%的事故发生在隐伏小断层附近[6]。因此，采掘过程中的小型隐伏构造不容忽视。本文以隐伏断层构造为例，对比分析采掘期间，不同采掘方向正、逆断层及两者同时存在时的应力−应变分布及演化特征，研究隐伏断层之间的相互影响，以揭示隐伏构造诱发煤岩动力灾害致灾规律。
1. 工程概况
平顶山天安煤业股份有限公司八矿位于平顶山煤田东部，为煤与瓦斯突出矿井，矿井地质类型复杂。八矿井田小断层非常发育，现已揭露小断层300余条，在一个采煤工作面中可见数十条小断层。这些小断层可归纳有如下特征：① 小断层以张性高角度正断层为主，其延伸长度相对较小。属压性的逆断层，仅偶尔可见。② 小断层落差不大，一般在1～2 m，落差在2 m以上者很少；③由于小构造的影响，薄煤层煤厚仅为0.2～0.8 m。这些小断层发育难以精准探测，分布密集，对采区的合理划分和采煤工作面的连续推进有一定影响。
如图1所示，己15-21050工作面小断层发育，煤厚0.40～11.30 m，平均厚3.49 m，煤层埋深155.43～1 000.55 m，底板标高−73.13～−917.08 m，地层倾角最大25°，最小8°。所在己一采区瓦斯含量6.82～9.60 m3/t，平均8.81 m3/t；瓦斯压力0.3～2.45 MPa，平均1.19 MPa，矿井瓦斯类型属极复杂类型。己15-21050工作面直接顶为薄层状粉砂岩和细粒砂岩互层，性脆易跨落。基本顶为大占砂岩，中粗粒厚层状，极硬。煤层顶底板及巷道围岩岩体性质见表1。
表 1 二2煤层顶底板及巷道围岩岩体性质Table 1. Properties of rock mass in roof and floor of No.22 coal seam and surrounding rock of roadway顶板/底板 岩石名称 抗压强度/MPa RQD/% 岩体质量M 稳定性 直接顶 泥岩 8.6～31.1 45 0.13～0.47 较稳定 砂质泥岩 27.0～90.0 45 0.41～1.35 细粒砂岩 33.1～84.2 60 0.66～1.69 基本顶 中粒砂岩 53.9～99.9 70 1.26～2.33 稳定 粗粒砂岩 45.1～128.5 70 1.05～3.00 2. 隐伏构造应力−应变分布特征研究
2.1 煤层气固耦合场控制方程
煤层瓦斯运移受煤层深度、构造应力、断层分布情况等多种因素的影响。对工作面推进过程适当简化：① 煤岩层为弹塑性多孔介质；② 煤体内部解吸瓦斯流动符合Darcy定律；③ 煤层内部瓦斯解吸及运移为等温过程。根据应力平衡，应力场方程[6]表示为
$$ G{u_{i,ij}} + \frac{G}{{1 - 2v}}{u_{k,kj}} - \alpha p{\delta _{ij}} + {f_i} = 0 $$ (1) 式中：G为切变模量，GPa；ui,ij为煤体位移，m；ν为泊松比；α为有效应力系数；p为气体压力，MPa；δij为Kronecker参数；fi为体积力，N/m³。
煤体孔隙一般随着煤层应变而变化，忽略温度影响，孔隙率可表示为
$$ \varphi = 1 - \frac{{1 - {\varphi _0}}}{{1 + {\varepsilon _V}}}(1 - {K_{\mathrm{Y}}}\Delta p) $$ (2) 式中：φ和φ0分别为煤层的孔隙率及初始孔隙率，无量纲；KY为体积压缩常数，MPa−1；Δp为瓦斯气体压力变化，MPa；εV为煤的体积应变，无量纲。
含瓦斯煤的渗透率k和孔隙率φ的关系[17]表示为
$$ k = {k_0}{\left( {\varphi /{\varphi _0}} \right)^3} $$ (3) 式中：k和k0分别为煤层的渗透率及初始渗透率。
代入孔隙率方程（3），则有：
$$ k = \frac{{{k_0}}}{{1 + {\varepsilon _V}}}{\left[ {1 + \frac{{{\varepsilon _V}}}{{{\varphi _0}}} + \frac{{1 - {\varphi _0}\left( {{K_Y}\Delta p} \right)}}{{{\varphi _0}}}} \right]^3} $$ (4) 2.2 模型构建
以己15-21050工作面为工程背景，适当简化地质条件后，构建隐伏断层构造Comsol数值计算模型，如图2所示。模型尺寸：60 m×30 m×40 m（长×宽×高），设置煤层高度4 m，隐伏断层落差2 m。
模型破坏准则为摩尔−库伦准则，边界条件四周为棍支撑，考虑本煤层埋深，顶部选择固定载荷，按照以下公式计算：
$$ \sigma = \gamma H $$ (5) 式中：σ为原岩应力，MPa；γ为上覆煤岩层的自重，本煤层取2 t/m3；H为煤层深度，H=800 m。根据式（5），可得煤层上部施加应力为16 MPa。
底部设置为固定约束，瓦斯流动满足Darcy定律，瓦斯扩散场边界条件为：初始瓦斯压力为1.3 MPa，煤壁瓦斯压力为0.1 MPa，其余边界禁止瓦斯流动。根据平煤股份八矿历史矿井资料与煤质检测报告，其他参数详见表2。
表 2 模型参数Table 2. Model parameters参数 数值 参数 数值 煤的密度ρ1/(kg·m−3) 1 250 初始瓦斯压力p0/MPa 1.3 煤的弹性模量E1/MPa 2 713 工作面的长l/m 5 煤的泊松比ν1 0.339 围岩泊松比ν2 0.235 煤的黏聚力C1/MPa 1.25 围岩黏聚力C2/MPa 3.2 煤的内摩擦角θ1/rad 37π/180 围岩内摩擦角θ2/rad π/6 围岩密度ρ2/(kg·m−3) 2 640 瓦斯标况密度ρ0/(kg·m−3) 0.714 围岩弹性模量E2/MPa 33 400 初始孔隙率φ0 0.01 2.3 单一隐伏构造应力−应变分布特征
2.3.1 单一隐伏构造应力分布特征
对比分析采掘期间单一正、逆断层主应力分布特征，模拟结果如图3、图4所示。图3为单一隐伏正、逆断层随掘进距离的主应力分布情况。可以看出，在掘进期间，工作面前方和断层内部出现了两大局部应力集中区。随着掘进距离增大，顶底板的整体应力逐渐增加，直至两大应力集中区逐渐接近，最终形成应力叠加区。相比于单一逆断层，掘进期间遇正断层更易产生应力集中，且应力集中区范围更大。为进一步分析单一隐伏断层应力随掘进距离的变化情况，以煤层中部区域作为监测位置，分析主应力随掘进距离的变化规律，如图4所示。
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图 4 单一断层主应力随掘进距离变化情况Figure 4. Variation of principal stress of single fault with driving distance掘进过程遇正断层时，掘进距离在3～12 m内存在2个应力上升区域。掘进3 m时，应力从掘进工作面至煤层5 m达到峰值，此后逐渐下降至煤层原始应力，随后又在断层处5 m逐渐增加。随着工作面推进，掘进距离增加至15 m时，2个应力上升区域逐渐接近，应力逐渐增加。当掘进距离超过15 m时，2个应力上升区域应力重合，最终在断层区域形成应力叠加区，应力集中增强。因此，在现场掘进过程中，如探测到前方断层，应加强工作面支护，防止因应力集中而导致灾害发生。
掘进遇逆断层时，随着掘进距离增大，应力增加速率逐渐增加。与正断层类似，掘进工作面也存在应力集中区域，但在断层内部应力会降低至一个极低值后再突然增加，在逆断层附近应力呈现“凹”字形。分析其原因，正断层上盘下移，整体受到煤层拉力，仅在构造内部存在着应力集中。而逆断层上盘上移，构造煤内部受到上下盘的挤压撕裂作用，导致煤层内部应力存在较小的极低值和突变的极大值，应力环境更加复杂。
2.3.2 单一隐伏构造应变分布特征
对比分析采掘期间单一正、逆断层主应变分布特征，模拟结果如图5、图6所示。图5为单一断层的主应变分布情况。对于正、逆断层，应变都主要发生在煤层内部，煤层上下顶底板应变较小，应变集中分布在掘进工作面和断层附近。随着掘进距离的增加，两个应变区域逐渐接近，在同等掘进距离下，逆断层主应变略大于正断层。
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图 6 单一断层主应变随掘进距离变化情况Figure 6. Variation of principal strain of single fault with driving distance如图6所示，单一断层煤层中部主应变与主应力分布规律相反，其中负号表示受压。在掘进遇正断层时，掘进距离在3～12 m内，存在2个应变下降区域，应变随掘进距离先减小后略微增加，随后在断层内部达到最低值。随着工作面的推进，掘进距离增加至15 m时，2个应变下降区域重合，在接近18 m时，应变表现为急剧降低。而在掘进遇逆断层时，不同掘进距离的应变变化趋势表现一致，应变均在煤层后方出现极低值，随后又在断层内部出现较高值。总的来说，正断层内部应变受压较为单一，集中形式较为简单，而逆断层内部受压形式复杂，应变变化复杂。
2.4 多隐伏构造应力−应变分布特征
2.4.1 多隐伏构造应力分布特征
对比分析采掘期间正−逆断层、逆−正断层组合时的主应力分布情况，模拟结果如图7、图8所示。图7为多隐伏断层构造主应力分布，可以看出当2个隐伏断层构造相距较近时，应力互相影响。应力集中主要在工作面前方、两个断层之间的构造煤上，掘进面与单一构造应力分布规律相似。随着掘进距离的增加，整体应力和两断层之间的叠加应力都逐渐增加。当2个隐伏构造相距较远时，两者之间的相互影响范围会逐渐减小，应力叠加效应也将随之减弱，掘进过程的安全性会增强。
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图 8 多断层主应力随掘进距离变化情况Figure 8. Variation of principal stress on multiple faults with driving distance如图8所示，进一步分析煤层中部应力可以发现，正−逆断层叠加应力主要分布在正断层附近，应力峰值与单一断层相近，在逆断层附近应力下降至最低点，在逆断层右部应力不受采动影响。而逆−正断层中间构造应力增加显著，当掘进18 m时，主应力峰值从30 MPa增加至32 MPa。在逆−正断层中，正断层附近应力从15 MPa增加至22 MPa，与正−逆断层的应力场分布形成了鲜明的对比。
2.4.2 多隐伏构造应变分布特征
对比分析采掘期间正−逆断层、逆−正断层组合时的主应变分布情况，模拟结果如图9、图10所示。图9为多隐伏断层构造的主应变分布情况，多隐伏断层同时存在时，应变主要发生在煤层内部，煤层上下顶底板应变变化较小，应变均集中分布在掘进工作面和断层附近。随着掘进距离的增加，2个应变区域逐渐接近，在同等掘进距离下，逆断层主应变略大于正断层。
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图 10 多断层主应变变化Figure 10. Variation of principal strain on multiple faults with driving distance如图10所示，多隐伏断层构造主应变与应力分布变化规律相反。在向第一个断层掘进过程中主应变变化与单一断层相似。正−逆断层主应变变化主要在第一断层附近，而第二断层内主应变与原始煤层基本一致。逆−正断层主应变变化受两个断层的共同影响，两断层之间的煤层应变变化剧烈。
2.5 不同隐伏构造对掘进头影响分析
为分析不同隐伏构造对掘进头的影响，分析不同隐伏断层掘进工作面应力−应变−应变能随掘进距离的变化。图11a为不同掘进距离下工作面的应力变化图，可以看出，在掘进初始位置，各隐伏断层的初始应力均为8 MPa左右，大致相等；随着掘进距离的增加，应力显著增加，最终在距离断层10 m处，复合断层应力大于单一断层，最终各应力大小依次为：逆−正断层、正−逆断层、逆断层和正断层。对比发现，逆−正断层与正断层最大应力差可达8.5 MPa。同样对比图11b，可以看出应变随掘进距离变化规律与应力一致。图11c反映了应变能随掘进距离变化规律。掘进过程中，随掘进距离的增加，应变能逐渐增加。正断层、正−逆断层在掘进过程中应变能增加趋势大致相同，呈线性增加；而逆断层、逆−正断层应变能则呈现出指数增加的趋势，分析其原因，煤层中的能量释放一方面来自于瓦斯内能，一方面来自煤体失稳释放势能。当掘进至断层附近时，逆断层及逆断层主导的多隐伏构造附近势能更易积聚，较正断层更易失稳。因此，逆断层、逆断层主导的隐伏断层应变能增长更快，更有利于应变能积聚，导致抽采不充分或支护不及时的可能性增加，进而使得煤与瓦斯突出危险性增加。
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图 11 不同掘进距离应力−应变−应变能Figure 11. Stress-strain- energy with different driving distances3. 隐伏构造致灾过程讨论
隐伏构造是煤岩动力灾害发生的重要条件，煤岩动力灾害的孕育阶段是漫长而复杂的地质过程[18-19]。采掘活动和隐伏构造改变了煤体原有结构，即原生煤在隐伏构造的作用下发生结构破坏，形成低强度、弱黏结的构造煤，此时，原生煤的孔隙分布、吸附解吸特征、空间结构和化学结构也相应改变，致使煤层应力−应变均发生改变[20]。如图12所示，掘进过程中遇多断层时，在采动应力、断层构造应力及煤岩体中的静应力三者的共同作用下，当三者之和大于煤岩体发生煤岩动力灾害的临界应力时，可诱发煤岩动力灾害。用公式表示为：
$$ {\sigma _{\text{c}}} + {\sigma _{\text{d}}} + {\sigma _{\text{j}}} \geqslant {\sigma _{\min }} $$ (6) 式中：σc为采动应力，MPa，主要起触发损伤破坏的作用；σd为断层构造应力，MPa，组合断层使得断层构造应力集中明显增加；σj为煤岩体中的静应力，MPa，包括高瓦斯压力与煤岩应力，主要提供煤岩破坏的应力和能量基础[21]；σmin为发生煤岩动力灾害时的临界应力，MPa。
掘进遇多断层，在工作面前方、两断层之间的构造煤上产生局部应力集中，构造煤附件产生较大应变，在断层处也产生了相应的能量积聚。随着工作面的推进，多断层应力、应变及能量的影响逐渐叠加，产生更强的应力集中与能量积聚。巷道围岩整体处于高应力集中状态，此时，一旦顶板岩层支护不当而产生破坏的强动载扰动传递至巷道，应力超过煤岩动力灾害时的临界应力时，就会造成煤岩动力灾害。
综上，深部煤层隐伏构造煤岩动力灾害致灾规律可以简述为：巷道围岩在叠加构造应力的作用下，煤岩体负载极高静应力，受采动应力或因顶板岩层支护不当产生的强动载扰动传递至巷道，导致煤岩总应力超过煤岩动力灾害时的临界应力，诱发煤岩动力灾害。掘进期间遇多隐伏构造时，极易产生应力、应变和能量集中。因此，应加强顶板支护，预抽高瓦斯煤层瓦斯，及时降低煤岩静应力及瓦斯压力，提高灾害发生“门槛”，防止因应力集中而造成煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害发生。
4. 结 论
1）对比分析了掘进遇单一正、逆断层应力−应变分布演化特征。掘进遇单一断层时，应力−应变集中主要出现在工作面前方及断层内部。相比于单一逆断层，掘进遇正断层更易产生应力集中，且应力集中区域范围更大。在同等掘进距离下，逆断层主应变略大于正断层。随着掘进距离的增加，当掘进距离增加至15 m时，2个应力−应变区域逐渐接近，最终在断层附近形成应力−应变叠加区。
2）对比分析了掘进遇不同类型多隐伏断层应力−应变分布演化特征。掘进遇多隐伏断层时，应力−应变集中主要在工作面前方、两断层之间的构造煤上。正−逆断层叠加应力−应变主要分布在正断层附近，而逆−正断层，两断层之间构造煤中应力−应变也显著增加。逆断层及逆断层主导的多隐伏构造附近，应变能增长速率更大，更有利于应变能积聚，煤与瓦斯突出危险性增加。
3）巷道围岩在叠加构造应力的作用下，煤岩体负载极高静应力，受采动应力或因顶板岩层支护不当产生的强动载扰动传递至巷道，导致煤岩总应力超过煤岩动力灾害时的临界应力，诱发了煤岩动力灾害，而多隐伏构造更有利于应力集中，使得煤岩动力灾害危险性增加。因此，现场掘进应实施地质精细化超前探测，加强顶板支护，预抽煤层瓦斯，及时降低煤岩静应力及瓦斯压力，防止煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害的发生。
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图 2 3D打印不同类型孔缝组合模型图
Figure 2. Different types of pore- fracture combination model by 3D printing
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图 3 可视化观测煤粉运移与沉降的试验装置
Figure 3. Experimental device for visualizing the evaluation of coal fine transport and settlement
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图 4 1-1模型实物图及其在不同流体作用下煤粉运移及沉降特征
Figure 4. Physical image of the model 1-1 and its characteristics of coal fine transport and sedimentation under different fluid interactions
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图 5 1-2模型实物图及其在不同流体作用下煤粉运移及沉降特征
Figure 5. Physical image of the model 1-2 and its characteristics of coal fine transport and sedimentation under different fluid interactions
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图 6 1-3模型实物图及其在不同流体作用下煤粉运移及沉降特征
Figure 6. Physical image of the model 1-3 and its characteristics of coal fine transport and sedimentation under different fluid interactions
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图 7 3-1-1模型实物图及其在不同流体作用下煤粉运移及沉降特征
Figure 7. physical image of the model 3-1-1 and its characteristics of coal fine transport and sedimentation under different fluid interactions
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图 8 3-1-2模型实物图及其在不同流体作用下煤粉运移及沉降特征
Figure 8. physical image of the model 3-1-2 and its characteristics of coal fine transport and sedimentation under different fluid interactions
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图 9 3-1-3模型实物图及其在不同流体作用下煤粉运移及沉降特征
Figure 9. Physical image of the model 3-1-3 and its characteristics of coal fine transport and sedimentation under different fluid interactions
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图 10 3-2-1模型实物图及其在不同流体作用下煤粉运移及沉降特征
Figure 10. Physical image of the model 3-2-1 and its characteristics of coal fine transport and sedimentation under different fluid interactions
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图 11 3-2-2模型实物图及其在不同流体作用下煤粉运移及沉降特征
Figure 11. Physical image of the model 3-2-2 and its characteristics of coal fine transport and sedimentation under different fluid interactions
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图 12 3-2-3模型实物图及其在不同流体作用下煤粉运移及沉降特征
Figure 12. Physical image of the model 3-2-3 and its characteristics of coal fine transport and sedimentation under different fluid interactions
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图 13 差异流体作用下不同单孔模型产出煤粉浓度、憋压压力随流速变化
Figure 13. Variation of coal fine concentration and holding pressure with flow velocity under the action of differential fluid in different single pore models
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图 14 差异流体作用下各模型产出煤粉浓度、憋压压力随流速变化
Figure 14. Variation of coal fine concentration and holding pressure with flow velocity under the action of differential fluid in the models
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图 15 差异流体作用下各模型产出煤粉浓度、憋压压力随流速变化
Figure 15. Variation of coal fine concentration and holding pressure with flow velocity under the action of differential fluid in the models
表 1 试验基本参数
Table 1 Basic experimental parameters
温度℃ 煤粉质量浓度/
（g·L−1）矿化度/
(mg·L−1)流速/
(mL·min−1)煤粉粒径/
mm26 1 0 2 0.125～0.200
0.075～0.125
<0.0755 000 4 10 000 6 20 000 8
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