文摘

Predrainage煤层气的地下开采的一个主要方法消除煤矿瓦斯灾害。由于传统的密封材料的密封效果差,煤层气排水水井面临严重的漏气,导致瓦斯抽放浓度相对较低。本研究提出了一种新的密封钻孔注浆固化方法使用可扩展的水含量高的材料。实验测试方法被用来研究groutability压缩阻力,扩展材料的透气性和高含水量,以及他们的绑定属性与煤炭质量在不同的水灰比。在此基础上,考虑到粘性泥浆渗透时变的控制方程的特征建立了发泡材料具有高含水量和数值计算。泥浆渗透模式下的发泡材料具有高含水量不同的灌浆压力和水灰比。结果显示:(1)发泡材料具有高含水量比水泥结合煤炭质量;(2)发泡材料的泥浆含水量高、与水灰比高于6:1,groutable,随着水灰比的增加,groutability和发泡材料的渗透性高含水量增加;(3)最优灌浆压力对发泡浆含水量高2 - 3 MPa;和(4)水灰比越高,大的渗透范围可扩展的泥浆含水量高,但增加渗透范围相对较小,和最优水灰比发泡浆含水量高是7:1。 Therefore, featuring strong groutability, good sealability, high compressive strength, microexpansion, and tight binding with coal mass, expandable materials with high water content are ideal for sealing coalbed gas drainage boreholes because of their efficiency in sealing fractures in coal and rock masses around the borehole.

1。介绍

煤层气,也称为煤层气(CBM),是一种矿产资源,与煤共存(1]。不仅是在高度瓦斯矿井灾害的主要原因也是一种清洁和高效的能源(2)和一个强大的温室气体仅次于有限公司₂(3]。Predrainage煤层气的地下开采的一个主要方法消除煤矿瓦斯灾害,开采煤层气,减少温室气体的排放来自煤矿。其基本思想是提取煤层气钻井目标煤层在地下漏斗,如图1。然而,由于钻井和地下漏斗施工以及压力扰动在瓦斯抽放中,有许多骨折周围煤岩体瓦斯抽放钻孔(4),这些骨折是动态变化的,这使得它很难密封气体排水井,面临严重的空气泄漏,导致较低的气体浓度(5]。例如,气体的浓度predrained在大约65%的煤矿采场面临中国的30%以下(6],这严重限制了大规模开采煤层气(7- - - - - -10]。

传统的水泥砂浆和聚氨酯密封材料主要包括材料。水泥砂浆容易收缩和裂缝,和普通水泥颗粒太大的裂隙进入煤炭质量(11),而聚氨酯软化和收缩水的存在。此外,聚氨酯渗透性较差,难以渗透的骨折周围煤岩体钻孔(12]。聚氨酯因此不能有效提高煤炭质量的力量在钻孔或预防骨折的形成和扩张周围煤岩体钻孔,导致瓦斯抽放浓度相对较低。如何有效地密封井眼周围的骨折在煤岩体,增加煤的强度和岩体钻孔,并保持井眼周围煤岩体在一段长期的、低渗透性的状态已经成为一种普遍的科学和技术问题十分关注的煤矿安全领域的全球(13- - - - - -15]。

解决困难的问题在密封骨折周围煤岩体钻孔(16- - - - - -20.),提出了一种新的注浆固化方法在这项研究中,密封骨折周围煤岩体钻孔使用一个可扩展的材料具有高含水量(如图1)。含水量高的可扩展的材料中使用这种方法通过添加扩展器是一种新型的材料形成的高含水量材料(21]。材料具有良好的流动性和泥浆硬化特性轻微扩张,可塑性强,和快速凝固;它非常适用于密封的瓦斯抽放钻孔。因此,研究这种材料的密封性能,groutability,扩展材料的耐压力,密封性能高含水量在本研究探索和可扩展的泥浆的渗透模式高含水量在骨折周围煤岩体钻孔进行了分析。

2。发泡材料含水量高

随着水含量高,可扩展的材料是由材料,材料B,外加缓分散剂AA,和快凝剂BB (22]。可扩展的高水材料的凝固过程内容如图2。作为辅助材料添加到材料具有高含水量、高水材料C使泥浆内容扩大在凝固过程中,以便它能够更好地结合煤炭质量来增强材料的性能在密封骨折煤炭和煤层气排水水井周围岩体。

材料在高含水量的材料是铝土矿和石膏中提炼出来的独立,和材料B被石膏和石灰混合。在准备的可扩展的泥浆含水量高,A和B材料被用在一个比1:1,AA被添加到材料,BB是添加到材料B .泥浆材料单,由材料制成的B仅是普通的牛顿流体,直到30 - 40小时之后才巩固。然而,混合形成的泥浆材料A和B是一个非牛顿流体,迅速水化和固化。

3所示。密封的行为扩展材料浆含水量高的密封气体排水井

图3显示了实验过程研究groutability,扩展材料的抗压强度和密封性能高含水量。

3.1。方法

3.1.1。Groutability

(1)设置时间。水泥浆的凝结时间或解决方案包括初凝时间和终凝时间23]。初凝时间指的是时间的时刻时刻的材料与水混合浆或解决方案开始失去其可塑性。最后设置时间是指从当材料与水混合浆的时刻或解决方案完全失去塑性。在这项研究中,四个可扩展的泥浆含水量高的准备,与水灰比是4:1,5:1,6:1和7:1,搅拌5分钟。mortar-setting-time测试仪是用来测量的压力值高的可扩展的泥浆含水量随着时间的推移,和获得的压力值替换为以下方程计算泥浆的贯入阻力随时间(24]: 在哪里表示贯入阻力(MPa),精确到0.01 MPa,静态压力(在吗)当穿透深度达到25毫米,渗透测试针的横截面积,也就是30毫米²。

泥浆的固化率的相位的变化可以表示为time-penetration阻力曲线的斜率。time-penetration阻力曲线的泥浆是策划,和水泥浆的凝结时间由曲线的斜率变化的分界点。

(2)流动性。粘度是一个重要的指标来衡量流动性的泥浆24]。含水量高的可扩展的泥浆与理想的流动性可以完全填补骨折周围煤岩体瓦斯抽放钻孔和灌浆范围扩大,从而提高瓦斯抽放的结果。因此,泥浆的流动性可以反映通过测量它的粘度。

首先,水灰比的影响,外加缓分散剂AA,速凝剂BB,扩张器C在发泡材料具有高含水量分别泥浆的粘度进行了研究。四个可扩展的泥浆含水量高的准备在下面列出的质量比和搅拌5分钟。流动性测试进行above-prepared扩展泥浆含水量高使用马氏漏斗[25]。四个不同的料浆的质量比率如下:(1)答:B: AA: BB: C = 5: 5: 3: 2: 2,和水灰比W: 1 (13 W = 20, 16日,11日,9日,8日,7日,6日,5日,4,和3);(2)答:B: AA: BB: C:水= 5:5::2:2:75,(x= 1 - 7);(3)A: B: AA: BB: C:水= 5:5:3::2:75,(y= 1 - 7);(4)A: B: AA: BB: C:水= 5:5:3:2: :75,(h= 1 - 7)。

3.1.2。抗压强度

灌浆材料后在煤和瓦斯抽放钻孔和建筑周围岩体钻孔和变得凝固,可扩展的砂浆的抗压强度与水含量高会影响瓦斯抽放钻孔的稳定性及其周围煤岩体,以及再生骨折的数量,从而影响瓦斯抽放的结果。因此,两个样品准备在这项研究中,也就是说,扩展材料的压缩硬化高含水量和压缩硬化后浆含水量高的可扩展的材料准备根据泥浆在井眼的分布特征和煤质量到破碎的煤质量(如图4)。这些样本被用来研究不同水灰比的影响模式在发泡材料的硬化高含水量,以及发泡材料的硬化高含水量和煤炭质量。

样品生产如下:首先,高含水量的可扩展的泥浆,水灰比是7:1,8:1和9:1,搅拌5分钟。每个组件的质量比在这些泥浆是:B: AA: BB: C = 5: 5: 3: 3: 3。其次,泥浆注入模具,使两组标本。第一个标本是固化发泡材料和高含水量和高100毫米,直径50毫米(如图4 (b))。第二个标本是60毫米的高度,代表着凝固在钻孔泥浆。破碎的煤质量用发泡材料的硬化高含水量是40毫米高,直径50毫米,硬化后砂浆的强度是注入钻孔(如图5(b))。标本被放置在一个养护箱10 d之前用于单轴压缩试验。

3.1.3。密封性能

(1)渗透率。通过测量渗透率的发泡材料含水量高,我们可以确定它的密封井眼周围骨折后密封性能。在这个测试中,一个核心流量测试仪是用来测量发泡材料的渗透率高含水量的水灰比是6:1,7:1,和8:1。标本100毫米高,直径50毫米。

(2)微观结构。微结构的发泡材料的硬化高含水量和煤炭质量,我们观察到的结构组成和裂隙充填发泡材料的硬化高含水量和煤炭质量和获得发泡浆含水量高的渗透率骨折周围煤岩体瓦斯抽放钻孔,以及之间的绑定扩展泥浆含水量高、煤炭和岩体。实验方法如下:(1)一个塑料管子的直径75毫米是插入一个塑料水桶的中心直径300毫米;湿煤粉倒进之间的差距塑料水桶和塑料管,然后按下。在确保煤炭质量密度和塑料桶充满了煤粉,塑料管是旋转几次,然后取出模拟井眼。两个仿真模型先后以这种方式完成;(2)混合水泥浆注入第一模拟井眼和混合发泡浆含水量高注入第二模拟井眼;(3)这两个灌浆实验模型是治愈5 d在相同的环境中。在两模型的钻孔泥浆后固化,没有弥漫的煤粉和泥浆固化是慢慢去皮从外到内观察渗透煤泥浆的水井周围的群众;和(4)这两个模型是分裂径向和扫描电子显微镜(美国范制造商广达250)应用于观察的渗透和绑定两个泥浆硬化的墙壁钻孔。

3.2。结果与讨论

3.2.1之上。贯入阻力

图6显示了time-penetration阻力曲线的可扩展的泥浆含水量高在不同水灰比。之前的分界点time-penetration阻力曲线表现出任何形势的变化,每个曲线的增长率随时间缓慢小幅上升,而每个曲线的截点后,迅速扩大的增长率加速增加,即泥浆的固化速率变化一个缓慢增长阶段,一个快速增长的特征。因此,根据特征曲线在图3,我们可以直观地确定分A、B、C和D,截止点分阶段变化的可扩展的泥浆的贯入阻力与高水含量在不同水灰比随着时间的推移,也就是说,扩展材料的初凝时间和高含水量在水灰比4:1,5:1,6:1和7:1是15.5,19日,23日,分别和25.5分钟。

图7显示了最后的凝结时间和贯入阻力之间的关系的可扩展的泥浆含水量高。发泡浆的贯入阻力与高含水量随时间增加,直到达到最大值。然而,time-penetration阻力曲线的增长率开始下降后达到最大,也就是说,泥浆的固化速率达到最大值在一个快速增长阶段,然后进入一个缓慢增长阶段,直到它完全凝固。因此,相对应的时间点的增长率time-penetration阻力曲线达到最大值为最后的凝结时间。点E, F, G, H图中截止点分阶段变化的可扩展的泥浆的贯入阻力与高含水量随着时间的推移,最终凝结时间的可扩展的高含水量的浓浆在不同水灰比。如图,最后设置的可扩展的水含量高的材料在水灰比4:1,5:1,6:1和7:1是148,172,205,和245分钟。

3.2.2。流动性

图8显示了水灰比和漏斗粘度之间的关系可扩展的材料含水量高。通过测试与水含量高可扩展的料浆的流动性,可扩展的泥浆漏斗粘度的高含水量在不同水灰比。可扩展的泥浆漏斗粘度的高含水量增加而增加水灰比;当水灰比是20:1、漏斗粘度是11年代,当水灰比是16:1,漏斗粘度是12。在那之后,慢慢漏斗粘度增加而降低水灰比;当水灰比是7:1、漏斗粘度迅速增加到42个年代,观察到显著提高增长率。当水灰比是6:1、漏斗粘度达到50年代,和泥浆可以慢慢流,当水灰比是3:1,漏斗粘度可以达到145年代,与流量显著放缓,泥浆流动是很困难的。

如表所示1AA,越来越多的材料,发泡浆的漏斗粘度高含水量略有变化,当外加缓分散剂从1%增加到7%,3 s的漏斗粘度只会增加。因此,材料AA的粘度影响不大高含水量的可扩展的泥浆。此外,随着材料BB和C的含量增加,发泡浆的漏斗粘度高水含量也不断增加。材料BB和C的量从1%增加到7%,泥浆漏斗粘度的增加10和8 s,分别。因此,材料BB和C的粘度有很大的影响与水含量高可扩展的泥浆。

3.2.3。抗压强度

图9(一个)显示硬化标本的应力-应变曲线和纯煤标本可扩展的料浆在水灰比与高含水量9:1,8:1和7:1,分别。从图可以看出,曲线的斜坡的硬化标本与水含量高可扩展的泥浆水灰比9:1,8:1和7:1范围从小型到大型先后在峰值之前,表明随着水灰比降低,弹性模量高的可扩展的泥浆硬化标本的含水量增加,连同其抵抗变形的能力。的峰值曲线1、2、3依次增加,表明降低水灰比,可扩展的泥浆硬化试样的强度与高含水量上升。扩展的最大优势料浆在水灰比与高含水量9:1,8:1和7:1是2.15,3.42,和4.26 MPa,分别。postpeak压力曲线1、2和3下降更快,这意味着,随着水灰比降低了塑性硬化的发泡料浆具有高含水量逐渐减少,而其脆性增加。

抗变形(弹性模量)的纯煤试样位于硬化之间的可扩展的料浆在水灰比与高含水量9:1和8:1;纯煤试样的最大强度位于两者之间,即3.05 MPa的价值。此外,postpeak表示的曲线的斜率,纯煤试样的破坏程度也在两者之间。从图也可以看出,当水灰比的可扩展的泥浆高含水量小于8:1,硬化的弹性模量和单轴压缩阻力大于煤的质量。

图9 (b)显示扩展的应力-应变曲线泥浆含水量高的合并与煤炭质量的质量比煤炭和可扩展的料浆水分含量高是9:1,8:1和7:1,分别。如图,曲线的斜率可扩展的泥浆含水量高的合并与煤炭质量的质量比率9:1,8:1和7:1从小型到大型先后在峰值之前,表明质量越高可扩展的高含水量的浓浆灌浆的煤炭质量,弹性模量越大泥浆硬化标本的合并与煤炭质量,和抗变形性越强,压缩破坏的最大优势是2.75,2.23,和1.28 MPa,分别。甲流压力曲线的可扩展的泥浆含水量高的合并与煤炭质量的质量比率9:1,8:1和7:1下降率较低,表明随着更多泥浆注入泥浆硬化标本的合并与煤炭质量,料浆的塑性硬化标本的合并与煤炭质量逐渐降低,而其脆性增加。

3.2.4。透气性

硬化的渗透率标本可扩展的料浆在水灰比与高含水量8:1,7:1和6:1进行测试和测量在围压为3.0 MPa,结果如表所示2。

如表所示2硬化标本的可扩展的泥浆,渗透率高含水量增加随着水灰比上升。渗透率分为五个等级:(1)渗透率大于1000 mD表明优秀的渗透率;(2)100 - 1000 mD的渗透率表示良好的渗透性;(3)310 - 100 mD表明介质渗透率的渗透率;(4)1 - 10 mD表明弱渗透性的渗透率;和(5)渗透率小于1 mD表示超低渗透率。自发泡材料的渗透率高含水量范围1 - 10 mD,扩展材料的硬化试样含水量高的特点是弱磁导率,表明含水量高的可扩展的材料透气性差,从而拥有一个理想的密封效果。

3.2.5。发泡材料的粘合度高含水量

图10(一个)显示了发泡材料的微观结构与高含水量在放大80倍的规模,相对清晰的纹理可以找到在边界墙上的水泥结合煤炭质量。然而,在数据10(a),高含水量的发泡材料是完全集成的墙煤炭质量和两者之间的边界是模糊的。如图10(b),微观结构放大2000倍,水泥和墙之间的差距的煤炭质量相对比较明显,而发泡材料具有高含水量与墙上的煤炭质量,更好的结合以及它们之间的差距小于水泥和墙之间的煤炭质量。综上所述,含水量高的发泡材料具有更好的附着力比水泥的过程中结合煤炭质量的墙。

4所示。流机制扩展材料浆含水量高的煤岩体骨折

4.1。控制方程

(1)粘度时变函数如下。扩展的运动粘度泥浆含水量高,水灰比6:1,7:1和8:1。下面的粘度方程得到了拟合曲线的数据 在哪里表示时间(分钟) , _,和(在 )代表了时变发泡材料的粘度和高含水量在水灰比6:1,7:1和8:1,分别。(2)煤的孔隙度和岩石质量如下(26]。 在这里,表示孔隙度、是初始孔隙度、煤和岩石的体积应变质量,(Pa)是流体的压力,(Pa)的初始压力液体,和代表了煤岩体的体积压缩模量。(3)渗透在等温条件下得到的Kozeny-Caman渗透流体力学方程。 在这里,表示渗透和是初始渗透率。(4)浆的流动方程如下(27]。 在这里,液体的体积压缩模量,(在 )是流体的运动粘度,(公斤/ s²)是重力加速度。(5)反映出固液压力耦合,有效应力场方程如下。 在这里,应力张量,和拉梅常数,是在哪里 和 ,克罗内克符号。(6)的煤岩体的应力场控制方程如下。 在这里,和张量表示的位移(N / m³)是体积力。

4.2。计算原理和假设

4.2.1。准备计算原理

数值分析的原理图所示11,泥浆的压力影响煤和岩石的体积应变质量,从而影响孔隙度和渗透率,而孔隙度和渗透率的变化会影响的渗透扩散压浆的煤炭质量。作为一个重要的参数,泥浆的粘度有很大的影响在泥浆的渗透和扩散。在这项研究中,我们重点分析的时变特性粘度的影响发泡材料具有高含水量的渗透压力和浆液的扩散范围。

4.2.2。假设

在这项研究中,以下假设是关于模型提出了计算渗透率和扩散的浆层骨折引起的瓦斯抽放钻孔:(1)地层均质各向同性多孔介质,(2)的上、下边界不透水层,(3)重力对泥浆的渗透和扩散的影响被忽略,和(4)注入媒体选择的参数根据实际地层的调查和实验室测试结果,为灌浆和灌浆层满足条件。

4.3。计算模型和参数

4.3.1。计算模型的建立

如图12计算模型组成的灌浆泥岩顶板(20×20×3米),煤层(20×20×10 m),和砂岩层(20×20×4米)成立。钻孔煤层的中心,有一个直径为0.1米,20米的深度。

4.3.2。初始和边界条件

(1)初始条件。最初的泥浆压力在每层设置为0 MPa。

(2)应力和位移边界条件。8.5 MPa的地壳应力对模型的四个方面,一个垂直地壳7 MPa的压力应用顶部表面,底部表面固定没有位移,和瓦斯抽放钻孔是一个免费的边界。

(3)灌浆边界条件。周围的四条边的模型设置为对称边界条件,设置为0 MPa的压力,和顶部和底部的岩层没有流边界条件。钻孔灌浆压力的设定 、2、3、4和5 MPa。

4.3.3。模型参数

得到了模型参数的实验室测试和现场测试在我5阳泉煤炭工业集团,如表所示3。

4.4。数值分析结果与讨论

图13显示泥浆压力的轮廓和分布的煤层在120年,480年,840年代时,泥浆在钻孔灌浆压力等于2 MPa。可以看出,泥浆的压力达到最大注射端口,2 MPa,孔口附近的压力正在迅速衰减,而离孔泥浆压力下降缓慢。随着浆入更深的煤炭质量,压力逐渐降低,最终减少到0 Pa煤层,这是最大的扩散泥浆的位置。

图14显示了一个比较粘度时变的渗透扩散范围可扩展的泥浆含水量高的水灰比7:1和nonviscosity时变的泥浆的初始粘度是一样的,可扩展的材料与高含水量相同的灌浆压力,即2 MPa。可以看出,粘度时变发泡材料的扩散范围的高含水量小于nonviscosity时变泥浆在同一时间。发泡浆的粘度高含水量增加随着时间的推移,使用的耐泥浆克服前进运动增加和泥浆的渗透扩散率逐渐降低,泥浆的粘度保持不变的扩散范围大于的泥浆的粘度在给定的时间内不断增加。

图15显示了可扩展的泥浆的压力分布和高含水量在水灰比6:1,7:1和8:1 480年代的时候在同样的灌浆压力,也就是说, MPa。可以看出,水灰比越高,压力越大的泥浆在煤层在同一位置,表明水灰比越大,扩散范围越大的泥浆在同一时刻。灰比直接决定了泥浆的粘度和众所周知的实验越高水灰比的水泥浆,泥浆的粘度越小。根据牛顿粘度公式(24),泥浆的剪切应力正比于其在运动粘度。因此,泥浆粘度小的影响在运动过程中阻力小,这意味着浆高水灰比倾向于有一个相对较大的扩散范围。然而,随着水灰比的增加,增加的压力下降。此外,根据实验中,随着水灰比的增加,泥浆之间的胶结强度和煤炭质量减少,所以灌浆的最佳水灰比是7:1。

图16显示的压力分布与水含量高可扩展的泥浆水灰比的7:1煤层480年代的时候在不同的灌浆压力。灌浆压力降低,泥浆压力在同一煤层的位置降低,衰减率下降。当灌浆压力达到3 MPa以上,几乎没有泥浆压力的变化在同一煤层的位置。

图17显示了孔隙度和渗透率的变化后的煤炭质量与高含水量与可扩展的灌浆材料。所示(4)和(5),砂浆的孔隙度和渗透率都受到灌浆压力的影响和它的体积应变 。如图,孔隙度和渗透率共享相同的变异模式在同一时间。由于灌浆压力是用来克服遇到的阻力由泥浆渗透和扩散到骨折在煤层,煤层的体积增加附近的孔和孔隙度和渗透率增加。泥浆压力下降的浆流灌浆孔,孔隙度和渗透率降低的灌浆压力的下降,最终与初始孔隙度减少0.38和初始渗透率下降8.89×10⁻¹³。

图18显示了浆液的扩散半径的灰比7:1在不同灌浆压力。考虑到相同的灌浆压力,泥浆的粘度越高,浆液扩散半径越大。此外,从图可以看出,一旦灌浆压力增加到3 MPa,浆液扩散半径的只会增加如果灌浆压力进一步上升。从性能要求的角度和灌浆设备的能源消耗,最优灌浆压力应该2 - 3 MPa,不仅可保证泥浆的相对较大的扩散范围也节省能源以及灌浆设备要求相对较低。

5。采矿业的潜在应用

在这项研究中,含水量高的可扩展的泥浆材料主要用于封堵裂缝的煤和瓦斯抽放孔周围岩体。在封堵瓦斯抽放孔中的应用体现在以下几方面:(1)以填补骨折周围瓦斯抽放孔和密封空气泄漏通道,(2)减少煤和岩石的渗透率在瓦斯抽放钻孔和减少空气进入瓦斯抽放孔,(3)提高井眼周围煤岩体的强度,和(4)增加径向支持力量在墙上钻孔的抵抗变形的钻孔和减少地面下的裂纹再生压力。基于上述特点,含水量高的可扩展的泥浆材料还可以应用于充填采空区,包装路边沿gob-side条目,和密封水的骨折的煤矿脱口而出。

6。结论

(1)根据实验结果的设定时间扩展材料含水量高,扩展材料的凝结时间与高含水量增加随着水灰比的增加。最初的建立时间可扩展的高含水量的浓浆在不同水灰比(4:1,5:1,6:1和7:1)是15.5,19日,23日,25.5分钟,分别和最终结算时间是148年,172年,205年和245分钟。可见,可扩展的泥浆含水量是,早期强度高,所以它可以快速增加钻孔周围煤岩体的强度。(2)实验的结果发泡材料的粘度高水含量表明,外加缓分散剂对发泡浆的粘度影响不大高含水量和速凝剂和扩张器C对粘度影响相对较大的可扩展的泥浆含水量高,而水灰比影响最重要的阶段在泥浆的粘度等的影响。扩展的漏斗粘度泥浆高含水量增加,水灰比降低。上面的稳定浆与水灰比6:1大或groutability相对较好,而浆与水灰比小于6:1功能改变的流动性,groutability差,甚至nongroutability。(3)作为实验的结果揭示了发泡材料的抗压强度与含水量高,扩展材料的抗压强度与水灰比高含水量9:1,8:1和7:1下降随着水灰比的增加及其压缩抗性是2.15,3.42,和4.26 MPa,分别。压缩的最大优势的失败可扩展的泥浆含水量高的合并与煤泥煤炭质量质量的比率9:1,8:1和7:1 = 2.75,2.23,和1.28 MPa,分别。此外,质量比越小,变形斜坡前的峰值越大,越浆灌浆在煤炭质量,骨折的弹性模量越大可扩展的泥浆含水量高的合并与煤炭质量,和较强的抗变形和压缩失败。(4)渗透性实验和电子显微镜观察,含水量高的发泡材料的特点是低渗透,可以紧密地绑定到煤炭质量,因此,扩展材料密封后与高含水量特性低透气性的瓦斯抽放钻孔,这有助于提高效率,以及瓦斯抽放的浓度。(5)根据渗透率的变化模式的分析和扩散的发泡材料含水量高,2 - 3 MPa是最佳的灌浆压力,不仅确保了相对较大的扩散范围的泥浆,也减少了能源消耗。水灰比越高,浆液的扩散范围越大,但增长率的扩散范围相对较小,所以7:1最优水灰比,同时满足密封的范围和强度。粘度时变发泡材料的粘度高含水量的增加随着时间的推移,及其扩散范围小于nonviscosity时变泥浆粘度相同的。地层的孔隙度和渗透率有很大影响泥浆的渗透和扩散,也就是说,渗透率和孔隙度越大,越大泥浆的渗透和扩散范围。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作得到了国家自然科学基金(批准号51774279)、石化联合基金的中国国家自然科学基金和中国石油天然气集团公司(批准号U1762105),中央大学的基础研究基金(批准号2015 xkzd04)。