通裂晾通道流动,处于封闭或压紧闭合状态的层理节理裂隙
和孔隙随着注水压力增高或注水时间的延长,在注水动力和
毛细作用力的作用下,www.hnhuaye.cn 压球机不断开裂且互相沟通,形成随时间不
断扩展的渗流通道,使这些型隙孔隙趋向饱和状态,从而扩
大煤体的湿润程度。注入媒体内的水的压力在媒体中很快衰
减,相应对媒体的湿捅作用也显著降低。实际测定,钻孔周
围的媒体水分增值较高,一般煤体可达4%一7%以上,可近
似认为是趋于饱和状www.zzhyzg.cn 制砂机 态。其余媒体注水区域水分增值在1%
一2%以下,呈非饱和状态,水分增值的分布距注水钻孔其变
化大致呈反比例减少。因此,在煤体注水湿润过程中,沿径
向大致形成相对饱和区(钻孔周围)、非饱和区及非湿润区,
如图5—1所示。其中非饱和带占媒体注水范围的绝大部分。 注水过程中,水不断改变煤体自身的物理力学结构www.zzhtzgjx.com 碎石机 破碎机和性
质,即水从大裂隙通道中不断压裂贯通封闭状态的孔陷进入
煤体,直至渗入细微孔腺中,注水的这一扩大渗流通道提高
湿润程度的过程是媒体介质所特有的一种形式,其原理十分
复杂。为便于研究,将压力注水的湿润过程大致分为三个过
程:
1)进水过程:压力水初始沿媒体原生连通裂破通道(一
般指空隙大于10“m的裂www.hyzgsy.com 制砂机 砂石生产线隙)进入煤体,是一个克服煤体内
部阻力(如沼气压力、层流阻力等)的过程。处于原始状态
的煤层,原生裂隙通道只占全部裂隙的极少部分,连通的通
道更少。因此,初始注水时,煤层出现明显的不进水现象,注
水存在一个临界压力值尸L。
2)巴水过程:进水的煤体随着注水压力的增高,煤体型
隙系统通道网在水的压力作用下,逐渐扩大丰富,压力水不
断进入煤体,并在通道孔裂隙中形成滞留的过程,这是注水
渗流湿润的主要过程,煤体最终达到均匀湿润所吸收的就是
这部分水。可以认为,媒体大孔隙通道中的贮水即为煤体最
终湿润所需要水分的主要部分。随着进水程度增大,煤层水
分趋于饱和,进水程度大大减弱。据此,煤层的贮水过程包
括两个阶段,即为非弹性www.zzhyzg.com 碎石机贮水和弹性贮水阶段。
3)吸附水过程:在水沿渗流系统通道流动的同时,各类
细微孔裂隙(孔隙直径小于10“m)以较低的流速吸附渗流通
道的水,形成吸附水过程,这一过程主要为毛细孔欧的作用。
在细微孔隙中,注水压力在这些孔道中已消耗尽,毛细作用
力相应增大。据测定,湿润边角为65。的煤体中,其各类毛细
作用力达到2.2—21Pa,毛细速度在细微孔隙(1。‘一10“
m)比半微孔眩(1D—?一10%m)约小1700倍。对通道水形成
缓慢的吸附作用。原苏联矿业研究所的研究表明,所吸附的
这部分水一般不能参与渗流和扩散(即束缚水),它相当于对
裂隙通道水分酌蒸发。可见吸附过程以时间影响为主要因素.