WikiEdge:ArXiv速遞/2025-03-09

摘要

• 原文標題：Coal Strength with Dewatering and Coal Seam Gas Depletion
• 中文標題：脫水與煤層氣耗竭對煤強度的影響
• 發布日期：2025-03-09 11:23:40+00:00
• 作者：Jimmy Xuekai Li, Thomas Flottmann, Max Millen, Shuai Chen, Yixiao Huang, Zhongwei Chen
• 分類：physics.geo-ph
• 原文鏈接：http://arxiv.org/abs/2503.06561v1

中文摘要：理解煤的機械特性對脫水和氣體耗竭的響應對於估計鑽孔穩定性和設計煤層氣（CSG）井至關重要。儘管其重要性，這些過程對煤強度的全面影響仍然很少被探索。本研究旨在通過結合微CT成像、聲波測試和煤樣機械測試的結果來量化這些影響。微CT成像通過關注裂縫孔隙度和裂縫強度（P32因子）等參數，提供了對煤內部結構的深入見解。聲波測試在乾燥和濕潤條件下測量動態特性，包括P波、S波速度（Vp和Vs）以及動態楊氏模量（Ed）。帶有聲發射（AE）監測的機械測試評估靜態特性，如楊氏模量（Es）和單軸抗壓強度（UCS）。主要發現包括：（i）微CT成像顯示煤裂縫孔隙度與P32之間存在強相關性，提供了對煤微觀結構的詳細見解；（ii）機械測試顯示乾燥樣品的Es比濕潤樣品高10%，UCS高31%，表明脫水增加了煤的強度，但也可能促進脆化；（iii）聲波測試中濕潤樣品顯示出更高的Vp和Ed，表明水飽和度顯著影響聲波測量。這些發現提高了對脫水和氣體耗竭效應的理解，為煤層氣（CSG）操作中更先進的地質力學模型奠定了基礎。