|
диент фильтрации с, который одновременно характеризует как свойства среды, так и жидкости (или газа)1 Последнее определение фильтрационных свойств среды менее удобно, так как не позволяет непосредственно сопоставить результаты опытов по фильтрации жидкостей различной вязкости (например, метана и воды). Поэтому фильтрационные свойства среды могут выражаться через коэффициент водопроницаемости, имеющий размерность дарси d [25]. где Твремя, прошедшее от начала нагнетания; д удельный расход воды; у объемный вес угля; Р давление воды; R расстояние, на которое вода распространилась от скважины; г радиус скважины. Проницаемость угольного пласта по напластованию обычно превышает проницаемость вкрест напластования, и контур увлажненной части массива угля в сечении перпендикулярном оси скважины можно рассматривать как эллипс с полуосями Rj и R2. из сравнения условий движения жидкости в части эллиптического потока, ограниченного сектором с достаточно малым углом вполне очевидно, что они соответствуют условиям радиального движения жидкости с радиусом потока, равным радиусу эллипса в выделенном секторе. Поэтому подстановкой в формулу (3.15) значений R по напластованию или вкрест его может быть определена проницаемость пласта в соответствующем направлении. Для пластов малой мощности основное значение имеет распространение воды по напластованию в направлении перпендикулярном оси скважин, и приводимыми ниже расчетами будет характеризоваться проницаемость в этом направлении. (3.15) 85 |
76 способов определения фильтрационных свойств угольного пласта не позволяет объективно оценить величину водопроницаемости. 3.3. Основные закономерности процесса нагнетания воды в угольный пласт 3.3.1. Параметры увлажнения угольных пластов Движение воды в угольном пласте при нагнетании является фильтрационным процессом. Главным свойством пористой среды при \ фильтрации является проницаемость, под которой понимается способность среды пропускать через себя жидкость (или газ). Основной закон фильтрации закон Дарси определяет связь между скоростью фильтрации У' и потерей напора Ар потока жидкости на длине Д/ в зависимости от свойств среды: где к — коэффициент проницаемости среды; р — абсолютная вязкость жидкости. В ряде случаев при изучении фильтрации одинаковой по вязкости жидкости (или газа) фильтрационную способность среды выражают через коэффициент фильтрации с, который одновременно характеризует как свойства среды, так и жидкости (или газа): Последнее определение фильтрационных свойств среды менее удобно, так как не позволяет непосредственно сопоставить результаты опытов по фильтрации жидкостей различной вязкости (например, метана и воды). Поэтому фильтрационные свойства среды могут выражаться через коэффициент водопроницаемости, имеющий размерность дарси d. ’ скорость фильтрации отношение расхода жидкости к площади пласта, через которую происходит фильтрация к Ар //•А/’ (3.13) (3.14) 77 2 p-T ('"'-O'5) (3.15) где Tвремя, прошедшее от начала нагнетания; q удельный расход воды; у — объемный вес угля; Р давление воды; R расстояние, на которое вода распространилась от скважины; г радиус скважины. Проницаемость угольного пласта по напластованию обычно прерывает проницаемость вкрест напластования и контур увлажненной части массива угля в сечении перпендикулярном оси скважины можно рассматривать как эллипс с полуосями Rj и R2 . из сравнения условий движения жидкости в части эллиптического потока, ограниченного сектором с достаточно малым углом вполне очевидно, что они соответствуют условиям радиального движения жидкости с радиусом потока, равным радиусу эллипса в выделенном секторе. Поэтому подстановкой в формулу (3.15) значений R по напластованию или вкрест его может быть определена проницаемость пласта в соответствующем направлении. Для пластов малой мощности основное значение имеет распространение воды по напластованию в направлении перпендикулярном оси скважин, и приводимыми ниже расчетами будет характеризоваться проницаемость в этом направлении. Пылеобразующая способность угля зависит от его вещественного состава, степени метаморфизма, влажности, крепости, наличия минеральных включений и степени перемятости (в зоне геологических нарушений), что влияет на запыленность воздуха в очистных и проходческих забоях при разработке угольных пластов. При увеличении крепости угля возрастают удельные энергозатраты на его разрушение, что ведет к дополнительному переизмельчению угля и выделению тонкой пыли. При выемке угля комбайнами с увеличением коэффициента крепости с 0,6 до 1,4 запыленность воздуха увеличивается, например, в Кузбассе в 3 раза. С повышением содержания различного вида влаги значительно уменьшается склонность угля к пылеобразованию. С увеличением естественной влажности угля с 1 |