不同功率微波预处理煤样增透效果及能量变化研究

摘要

为探究不同功率微波下受载煤体渗透率及破坏变形能量演化特征，采用高压三维可视力学实验设备，开展不同功率微波预处理后煤样的三轴压缩渗流实验。结果表明：不同功率微波处理后煤样弹性模量呈现先降后升趋势，峰值应力与泊松比均呈现下降趋势；随微波功率增加，煤样更容易被压密，径向及体应力-应变曲线整体应变值变大，扩容膨胀现象更加显著；煤样渗透率随功率增加呈现上升趋势，符合对数函数关系；不同预处理煤样峰值应力处的总能量U与弹性能U~e总体呈下降趋势，煤样在弹性阶段积聚弹性能U~e的能力减弱；相同照射时间下相比200 W和600 W微波预处理，400 W微波预处理时各能量变化量明显变大，煤样耗散能U~d占总能量U比值最小，为24%。研究成果可为微波致裂煤层促进瓦斯抽采研究提供参考。

关键词

微波 / 功率 / 受载煤体 / 渗透性 / 能量

基金资助

教育部重点实验室开放基金(JSK202010); 国家自然科学基金(52274205)