本研究根据GB/T 1573—2001《煤的热稳定性测定方法》的规定,探讨了褐煤、烟煤和无烟煤三种不同煤种样品中13mm~10mm质量占比在2.59%~62.00%范围内的变化对热稳定性测定结果的影响。研究发现,随着样品中13mm~10mm质量占比的增加,无烟煤、贫煤和褐煤的热稳定性测定结果均呈现增加趋势。特别是无烟煤和贫煤的热稳定性测定结果与其残焦中10 mm~6 mm质量占比呈现显著的负线性相关性,而褐煤则呈现显著的正线性相关性。该研究对煤样粒度分布与热稳定性测定的关系进行了深入分析和统计,为煤炭品质评估提供了重要数据支持。
煤样粒度变化对热稳定性测定结果的影响分析
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研究发现,研究区煤岩割理发育,面割理和端割理近似垂直,呈现网状和树枝状分布。煤岩力学参数离散性强,单轴和三轴压缩试验表明,煤岩应力应变曲线均表现出压密、弹性、屈服和脆性破坏四个阶段。
不考虑渗流作用时,井周最大剪切应力和剪切位移随井底压力的变化趋势一致,均呈现先减小后增大的趋势。此外,井径增大会导致井周剪切位移增大,增加井壁失稳风险。在井径恒定的情况下,割理密度越高,煤层井周块体越容易发生剪切滑落,井眼稳定性越差。
本研究结果可为煤层气井安全高效钻井提供理论依据。
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