MT T 223—90 煤和岩石渗透率测定方法.pdf

中华人民共和国行业标准 MT /T2 2 39 0 煤和岩石渗透率测定方法 1 9 9 0 - 1 0 - 3 0批准1 9 9 0 - 1 2 - 0 1实施 中华人民共和国能源部批 准 目 次 1 主题内容与适用范围1 2 术语1 3 仪器、 设备1 4 试件1 5 测定步骤1 6 测定结果计算3 附录A 不同温度下空气的动力粘度 参考件 5 附录B 煤和岩石渗透率测定记录表 参考件 6 Ⅰ MT/T2 2 39 0 煤和岩石渗透率测定方法 1 主题内容与适用范围 本标准规定了测定煤和岩石渗透率采用的仪器、 设备、 试件、 测定步骤和结果计算。 本标准适用于室内条件下煤和岩石试件渗透率的测定。 2 术语 煤和岩石的渗透率 表示空气在压力差作用下通过煤和岩石的难易程度。 3 仪器、 设备 a . 钻石机或车床, 锯石机、 磨石机或磨床。 b . 空气压缩机 排气压力不低于0 . 8MP a, 排气量不低于0 . 0 1m 3/ m i n 或贮气瓶。 c . 渗透率测定装置。 d .U型压差计; 有效长度1m。 e . 皂膜流量计 最小分度值0 . 0 1m L、 0 . 0 2m L各一支。 f . 直角尺、 百分表及百分表架。 4 试件 4 . 1 规格 标准试件采用圆柱体, 直径2 5 0 -1 . 0mm, 高径比1􀏒2。其轴线与层理方向垂直或平行 用记号⊥或∥表 示 。 4 . 2 加工精度 试件两端面不平行度不得大于0 . 1 0mm, 上、 下端直径偏差不得大于0 . 2 0mm。无明显轴向偏差, 即 将试件立放在水平检测台上, 用直角尺紧贴试件表面, 要求两者之间无明显缝隙。 4 . 3 数量 每组试件不得少于3个。 4 . 4 含水状态 采用干燥状态的试件进行测定。 测定前将试件放在1 0 51 1 0℃的干燥箱内干燥2 4h, 然后放入干燥器内冷却至室温。 5 测定步骤 5 . 1 试件描述 试件干燥前, 核对岩石名称和岩样编号, 对试件颜色、 颗粒、 层理、 节理、 裂隙、 风化程度、 含水状态以 及加工过程中出现的问题等进行描述, 并填入附录B。 5 . 2 测量试件尺寸 对试件描述后, 应核对编号, 并测量尺寸。在其高度方向的中部两个相互垂直的方向上测量直径, 在过端面中心的两个相互垂直的方向上测量高度, 将其平均值以及试件编号和试件轴线与层理方向的 关系⊥,∥ , 填入附录B。 5 . 3 压力选择 5 . 3 . 1 入口端渗透气体压力 1 MT/T2 2 39 0 视试件致密程度进行调节, 一般为0 . 0 60 . 0 9MP a。 5 . 3 . 2 围压 一般为0 . 40 . 5MP a。 5 . 4 皂膜流量计选择 视试件渗透率的大小选用不同直径的皂膜流量计。预计渗透率大的可选较大直径的皂膜流 量计。 5 . 5 测定系统检验 每次测定前用直径2 5mm、 高径比1􀏒1的实心钢柱代替试件, 按图1装入试件夹持器, 检验测定系 统, 测定系统如图2。开动空气压缩机, 顺序加围压和渗透压力至选定值, 保持5m i n不漏气, 确认系统 完好。 1上端盖;2、7压片;3橡胶套;4夹持器外壳; 5试件 或钢柱 ;6下端盖;8钢柱 图1 试件夹持器示意图 2 MT/T2 2 39 0 1空气压缩机;2、5、7气压表;3调压阀;4气动定值器; 6、8四通;9三通阀;1 0皂膜流量计;1 1胶囊 内装发泡液 ; 1 2试件夹持器;1 3U型压差计 图2 渗透率测定系统示意图 5 . 6 参数测定 5 . 6 . 1 关闭三通阀9的入气口①及大气连通口③的阀门, 关闭气动定值器4, 调节调压阀3, 观察气压表 7的压力值到选定围压值。 5 . 6 . 2 装入试件后, 打开三通阀9的入气口①的阀门, 围压到选定值后调节气动定值器4, 加渗透压力, 观察气压表5或U型压差计1 3的压力到选定的渗透压力值。 测定时围压不应低于检验时的围压值, 渗透压力不应高于检验时的渗透压力值。 5 . 6 . 3 加压后挤压胶囊1 1, 使肥皂液 也可用能产生稳定气泡的其他发泡液 超过皂膜流量计1 0与试 件夹持器1 2的连通口后放开胶囊1 1, 即在连通口处形成皂膜。皂膜在渗透气体推动下沿皂膜流量计上 升, 待上升一段距离 渗透稳定 后, 从一个刻度开始计时, 到另一刻度止, 记录时间T和皂膜移过管段体 积V, 并记录压力表5或U型压差计1 3的读数ΔP及测定时的室温t, 填入附录B。 5 . 6 . 4 每个试件测定结束后, 先关闭气动定值器4, 使渗透压力回零 压差计1 3无压力差 。关闭三通 阀9的入气口①的阀门, 打开大气连通口③卸围压。 5 . 6 . 5 取出测定后的试件, 重新关闭三通阀9的大气连通口③的阀门, 重复5 . 6 . 25 . 6 . 4条的操作, 测定下一个试件。 5 . 6 . 6 测定结束时, 先按5 . 6 . 4条依次卸压, 关闭空气压缩机, 然后关闭三通阀9与试件夹持器1 2的连 通口②的阀门, 打开三通阀9的入气口①及大气连通口③的阀门, 对管路内部气体卸压。 6 测定结果计算 6 . 1 每个试件的渗透率按式1 计算 K 2PQHμ 2PΔPΔP2A1 0 1 其中QV/T 式中K 渗透率, c m 2; 3 MT/T2 2 39 0 P 出口端气体压力 大气压力 ,P a; Q 渗流量,m L/s; H 试件高度,mm; μ 空气动力粘度, P as; ΔP 渗透压力,P a; A 试件横截面积,mm 2; V 皂膜在皂膜流量计内移经管段体积,m L; T 渗透时间, 即皂膜移过管段体积V所用的时间,s。 6 . 2 每组试伴的平均渗透率 Kp ∑ n j1K n 2 式中Kp 平均渗透率, c m 2; n 每组试件个数。 计算结果K、Kp取两位有效数字。 4 MT/T2 2 39 0 附 录 A 不同温度下空气的动力粘度 参考件 温度 t℃ 空气动力粘度 μ1 0 -6P as 温度 t℃ 空气动力粘度 μ1 0 -6P as 温度 t℃ 空气动力粘度 μ1 0 -6P as 51 7 . 3 4 5 . 51 7 . 3 6 5 61 7 . 3 9 6 . 51 7 . 4 1 5 71 7 . 4 4 7 . 51 7 . 4 6 5 81 7 . 4 9 8 . 51 7 . 5 1 5 91 7 . 5 4 9 . 51 7 . 5 6 5 1 01 7 . 5 9 1 0 . 51 7 . 6 1 5 1 11 7 . 6 4 1 1 . 51 7 . 6 6 5 1 21 7 . 6 9 1 2 . 51 7 . 7 1 5 1 31 7 . 7 4 1 3 . 51 7 . 7 6 5 1 41 7 . 7 9 1 4 . 51 7 . 8 1 5 1 51 7 . 8 4 1 5 . 51 7 . 8 6 5 1 61 7 . 8 9 1 6 . 51 7 . 9 1 5 1 71 7 . 9 4 1 7 . 51 7 . 9 6 5 1 81 7 . 9 9 1 8 . 51 8 . 0 1 5 1 91 8 . 0 4 1 9 . 51 8 . 0 6 5 2 01 8 . 0 9 2 0 . 51 8 . 1 1 5 2 11 8 . 1 4 2 1 . 51 8 . 1 6 5 2 21 8 . 1 9 2 2 . 51 8 . 2 1 5 2 31 8 . 2 4 2 3 . 51 8 . 2 6 5 2 41 8 . 2 9 2 4 . 51 8 . 3 1 8 2 51 8 . 3 4 2 5 . 51 8 . 3 6 5 2 61 8 . 3 9 2 6 . 51 8 . 4 2 2 71 8 . 4 5 2 7 . 51 8 . 4 7 2 81 8 . 4 9 2 8 . 51 8 . 5 1 5 2 91 8 . 5 4 2 9 . 51 8 . 5 6 5 3 01 8 . 5 9 3 0 . 51 8 . 6 1 5 3 11 8 . 6 4 3 1 . 51 8 . 6 6 5 3 21 8 . 6 9 3 2 . 51 8 . 7 1 5 3 31 8 . 7 4 3 3 . 51 8 . 7 6 5 3 41 8 . 7 9 3 4 . 51 8 . 8 1 5 5 MT/T2 2 39 0 附 录 B 煤和岩石渗透率测定记录表 参考件 送样单位 采样地点 测定日期 岩 样 编 号 岩石名称 原 定 名 试验 室定 名 采样深度 距地表m 至m 试 件 编 号 试件 描述 测 定 前 测 定 后 试 件 含 水 状 态 试层 件理 轴的 线关 与系 试件尺寸 mm 高 度 H 直 径 D 室 内 温 度 t ℃ 渗 透 压 力 ΔP P a 渗出气 体体积 V m L 渗 透 时 间 T s 渗 流 量 Q m L/s 渗透率 c m 2 KKp 备注 测定 计算 校核 附加说明 本标准由煤炭科学研究总院提出。 本标准由煤炭科学研究总院北京开采研究所归口和起草。 本标准主要起草人杨景贺。 本标准委托煤炭科学研究总院北京开采研究所负责解释。 6 MT/T2 2 39 0