地电场作用下煤中甲烷气体渗流性质的实验研究

针对地球物理场中地电场对煤层瓦斯渗流性质的影响,在实验室采用三轴渗流实验装置和电场实施装置,研究了电场作用下煤中甲烷气体的渗流性质。实验结果表明:(1) 加电场后,甲烷气体渗流速度比无电场时要大,并且渗流速度随甲烷气体压力梯度增大成线性增加;(2) 加电场后,煤中甲烷气体渗流量随电压(电场强度)升高近似成线性增大;(3) 煤化程度越高的煤导电性越好,且甲烷气体在煤中的电动效应越明显;(4) 同时,加电场后,煤的等效渗透系数可表达成)1(eEkkb+=。此项实验研究探索为电场作用下的煤层中瓦斯渗流及运移规律的进一步研究奠定基础。

地电场对裂隙岩块中溶浸液渗流特性影响的研究

根据原地浸出过程中裂隙岩块中溶浸液渗流性质受地电场作用影响的特点,建立电场作用下裂隙岩块的电动渗流模型,并通过电动渗流实验研究地电场对裂隙岩块中溶浸液渗流特性的影响。研究结果表明,地电场对裂隙岩块中溶浸液渗流特性影响非常明显,裂隙岩块中溶浸液的电动渗流特性与地电场强度、岩块渗透率和溶浸液流体性质等因素密切相关。在同等压力梯度下,受地电场作用的裂隙岩块中溶浸液渗流速度随正向电场强度增加明显增大,随反向电场强度增加明显减小;地电场能够强化或者减弱裂隙岩块中溶浸液的渗流扩散能力和溶浸液对岩块的润湿作用。

地电场作用下矿层中气体渗流特性的实验研究

针对地球物理场中地电场对原地浸出过程中气体渗流特性的影响,在实验室采用三轴渗流实验装置和电场实施装置,研究了外加电场作用下矿层中气体的渗流特性。实验结果表明:地电场对矿体中气体渗流特性的影响非常明显;加正向电场后,气体渗流速度比无电场时要大,反向电场作用下,气体渗流速度比无电场时要小,并且渗流速度随气体压力梯度增大成线性增加,矿层中气体渗流量随电场强度升高成线性增大;渗透性越好的矿层,地电场作用下气体的地电场电动效应越明显;地电场作用时,矿层的等效渗透系数可表达成ke=k(1+βE)。