A nonlinear seepage theory model is developed using nuclear magnetic experiment and fractal theory

物理 分形 分形维数 磁导率 曲折 压力梯度 有效应力 孔隙水压力 多孔介质 多孔性 煤矿开采 机械 岩土工程 地质学 数学分析 化学 生物化学 有机化学 数学
作者
Shuai Dong,Zhen Liu,He Yang,Muyao Zhu,Zheng Li,Sun Zhao-hui
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (8) 被引量:4
标识
DOI:10.1063/5.0221614
摘要

The threshold pressure gradient becomes notably evident during water injection in soft, low-permeability coal seams. This phenomenon reduces the pressure hydrodynamic force and limits the effectiveness of dust reduction measures in coal mines through water injection. In this study, several mathematical models were developed to clarify the mechanism behind the threshold pressure gradient and identify the key parameters affecting permeability changes during this process. This model combines the stress sensitivity properties of the fluid boundary layer and coal body with fractal theory. The validity of the mathematical model was confirmed by comparing it with both visual experimental results from nuclear magnetic resonance water injection and other theoretical models. Particularly, the Bingham model effectively predicts the effective permeability of coal. Through the analysis of the influencing factors, it is found that the effective permeability increases with the pressure difference, pore compression coefficient, porosity, and maximum pore radius. Conversely, it decreases as the yield stress, fluid viscosity, tortuosity fractal dimension, and pore size distribution fractal dimension increase. Upon considering the impact of various factors, the pore compression coefficient was identified as having the most significant effect on coal permeability, whereas the yield stress has the greatest influence on the threshold pressure gradient. Collectively, our findings provide a theoretical foundation for enhancing the efficacy of water injection in soft, low-permeability coal seams.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
线条完成签到 ,获得积分10
刚刚
drughunter009完成签到 ,获得积分10
1秒前
bkagyin应助曾经问雁采纳,获得10
2秒前
cathyliu完成签到,获得积分10
2秒前
好运连连完成签到 ,获得积分10
3秒前
美好斓发布了新的文献求助10
4秒前
飞飞完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
勤恳镜子完成签到,获得积分10
5秒前
梁子完成签到,获得积分10
5秒前
圣人海完成签到,获得积分10
7秒前
小刀yeye完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
HZYT完成签到,获得积分10
10秒前
zy完成签到,获得积分10
10秒前
张一完成签到,获得积分10
11秒前
俊逸的问薇完成签到 ,获得积分10
12秒前
Jason完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
gcl完成签到 ,获得积分10
14秒前
段志豪完成签到,获得积分10
14秒前
曾经问雁发布了新的文献求助10
14秒前
一一一多完成签到 ,获得积分0
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
小巧的寻双完成签到,获得积分10
16秒前
Rrrr_完成签到,获得积分10
17秒前
张先生发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
18秒前
18秒前
18秒前
18秒前
耿耿于怀完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
ll完成签到,获得积分10
19秒前
烟花应助LL采纳,获得10
19秒前
倾听阳光完成签到 ,获得积分10
20秒前
online1881发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Electron Energy Loss Spectroscopy 1500
Tip-in balloon grenadoplasty for uncrossable chronic total occlusions 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5789679
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5722110
关于积分的说明 15475187
捐赠科研通 4917424
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2647009
邀请新用户注册赠送积分活动 1594642
关于科研通互助平台的介绍 1549131