不同升温速率下中变质煤热解特性研究

为了研究中等变质煤不同升温速率下对于热解过程的影响,通过使用同步热分析仪对于样品进行热解,研究3种中等变质煤在不同升温速率(10˚C、20˚C、30˚C/min)的条件下升高至600˚C的热解情况,采用Coats-Redfern方法,来分析热解最大反应速率时的热解过程,并通过数学拟合得出热解动力学参数。结果表明:中等变质煤的活化能和频率因子会随着升温速率的增大而升高,在热解过程中主要分为脱水脱气阶段、主要分解阶段以及二次脱气阶段,并随着升温速率的提升,热解失重率表现为降低的趋势。

水土化学力学效应研究现状与展望

水溶液在入渗土体过程中会发生水土化学作用,进而影响土体力学性质,该作用在土质滑坡孕育阶段扮演重要角色,是诱发滑坡形成的关键因素。本文研究系统性地总结和梳理了水土化学作用对土体力学性质、微观结构影响,以及土体强度变化机理与力学模型等方面的研究现状。在近50年的研究历程中,水土化学作用力学效应研究不断深入,从力学性质影响规律的定性描述到初步建立水土化学力学效应模型,从细微观结构变化的唯象认识到土体强度变化机理性研究,但由于土体物质组成复杂,影响因素较多,现有研究成果还不足以指导土质滑坡的预报和防治工作。为进一步有效指导土质滑坡预报、预警和防治工作,根据现阶段研究状况,提出有必要就土体抗剪强度本构模型、水土化学作用下非饱和土体黏聚力变化定量模型、水土化学作用机理应用等深层次问题,持续展开深入细致的研究。

煤岩层理对水力压裂裂纹扩展影响试验研究

水力压裂是煤层气开采的有效手段,储层增透效果取决于裂纹扩展距离与形态复杂程度,而两者又受到层理的影响。为深入研究层理对压裂效果的影响,按照层理与压裂的方位(垂直和平行),开展压裂试验,利用非金属超声探测仪和声发射对压裂过程中进行监测,从裂纹扩展形态、缝宽、渗透流量等方面对压裂效果进行综合评价。试验结果显示,垂直层理方位压裂效果明显优于平行层理方位压裂,裂纹扩展延伸长度最长,整体呈“人”字型,最大、小缝宽之比为24,过水断面渗透流量k = 7.50 × 10−4 cm3/s,分别为平行层理方位压裂的3倍、219.15%,建议在垂直层理方向上合理的布置压裂井,有利于提高煤层气储层的渗透性。