三轴加载煤样声波速度与孔隙率关系试验研究

【摘要】 煤的孔隙率是表征储层瓦斯富集程度的重要指标对于评价矿区煤层气资源至关重要为提高煤层气的开采和利用且为更好地研究煤储层的孔隙率以焦作古汉山矿原煤作标准煤样将煤样加工为平行于面割理、垂直于面割理和垂直于层理3个方向的煤样采用自制的煤储层压裂模拟及物性特征试验装置系统在常温条件下对每组煤样同步进行超声波特征和应力-应变测试试验将所测得的声波速度、孔隙率和轴压关系进行两两拟合并对其结果进行了分析探论ꎮ研究结果表明:在保持围压不变的情况下煤样的孔隙率随轴压的增大呈线性趋势减小并且不同方向的孔隙率压力影响系数表现出明显的各向异性ꎻ煤样声波速度随轴压的增大呈线性趋势增大且煤岩的超声波速具有明显的层理效应较孔隙率而言压力对声波速度的影响更显著ꎻ随着加载过程中轴压的增大煤样的声波速度与孔隙率满足良好的线性关系为利用声波波速预测煤层的孔隙率提供了理论依据ꎮ