›› 2007, Vol. 28 ›› Issue (4): 823-826.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

CO2-ECBM中气固作用对煤体应力和强度的影响分析

白 冰,李小春,刘延锋,方志明,王 伟   

  1. 中国科学院 武汉岩土力学研究所,湖北 武汉 430071
  • 收稿日期:2006-01-23 出版日期:2007-04-10 发布日期:2013-09-05
  • 作者简介:白冰,男,1980年生,博士研究生。主要从事固体及多孔介质力学,CO2地下储存场地力学稳定性等力学和岩土工程方面的研究工作。
  • 基金资助:

    中国科学院“百人计划”资助项目

Preliminary theoretical study on impact on coal caused by interactions between CO2 and coal

BAI Bing,LI Xiao-chun,LIU Yan-feng,Fang Zhiming, WANG Wei   

  1. Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China
  • Received:2006-01-23 Online:2007-04-10 Published:2013-09-05

摘要: 基于固体表面能下降是引起固体膨胀的动力源的理论,给出了煤体吸附CH4和CO2后的膨胀应力的计算公式,对CO2和CH4吸附引起的膨胀进行了计算和分析,为评估CO2注入煤层后吸附引起的膨胀对煤层力学稳定性的影响提供了理论依据。取Griffith断裂理论中临界应力为煤体强度指标,给出了煤体吸附气体后强度下降的计算公式,对煤体自由膨胀条件下吸附CH4和CO2强度降低的情况进行了对比分析。

关键词: CO2煤层储存, 吸附, 膨胀应力, 煤体强度

Abstract: Regarding the solid surface energy decrease as a result of adsorption of gas as the reason why the solid skeleton swells. A theoretical formula is given to estimate the swelling stress without displacement constraint, which is an appropriate assumption as the initial underground stress is so large. The swelling stresses caused by CO2 and CH4 respectively are compared. This is helpful in evaluating the mechanical stability in CO2-ECBM. Then another formula is given to evaluate the coal strength decrease caused by the CH4 or CO2 adsorption; the formula is helpful in evaluating the mechanical properties change and the mechanical stability after the adsorption of gases in CO2-ECBM

Key words: CO2-ECBM, adsorption, coal swelling, coal strength

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