煤體結(jié)構(gòu)及滲流特性的核磁共振成像實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、煤層氣(俗稱瓦斯)是賦存于煤層中可以代替和優(yōu)于天然氣的寶貴礦產(chǎn)資源。在世界范圍內(nèi)，其總儲(chǔ)量超過天然氣，開發(fā)潛力巨大。然而，在我國復(fù)雜地質(zhì)條件下，煤層氣還不能形成工業(yè)開采的主要目的是對(duì)煤體內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性和煤層氣(水)在煤層中流動(dòng)機(jī)理還不夠清楚，煤層氣的富集高產(chǎn)規(guī)律認(rèn)識(shí)還不夠深入。因此，對(duì)煤體結(jié)構(gòu)及水-氣在煤體內(nèi)滲流特性進(jìn)行研究，具有重要意義，核磁共振成像技術(shù)使這一思路具有了可行性。 本文在前人的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)對(duì)煤體結(jié)構(gòu)特性、煤層氣

2、吸附解吸規(guī)律及水-氣在煤體中滲流過程等方面進(jìn)行了研究。首先，針對(duì)大型核磁共振儀對(duì)置于其中的設(shè)備應(yīng)保證絕對(duì)無磁的要求，同時(shí)為模擬煤體在地下所處的應(yīng)力狀態(tài)，研制了可以對(duì)試件施加軸壓、圍壓及孔隙壓的自壓式非磁性三軸應(yīng)力滲透儀；其次，通過對(duì)真空水飽和煤試件的核磁共振圖像的研究，直接觀察煤體的結(jié)構(gòu)特性，并通過數(shù)值模擬軟件的圖形處理模塊分析煤體內(nèi)部主裂隙的分布情況，并通過改變軸壓、圍壓等條件發(fā)現(xiàn)，煤體裂隙隨軸壓、圍壓的增大而減小，不受孔隙壓的影響；