1 渗透系数
1.1渗透系数的定义
心宽一寸病退一丈渗透系数又称水力传导江西财经大学学报系数(hydraulic conductivity)。在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为,单位为m/d或者cm/s,式中K为渗透系数,k为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,为粘度,为运动粘度,为容重,g为重力加速度。在各向异性介质1t1t中,渗透系数以张量形式表示。渗透系数愈大,岩石透水性愈强。
1.2 岩石渗透系数的物理意义及影响因素
渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力.影响渗透系数的因素很多,对于水在岩石中渗流来说,主要取决于水的粘滞性,以及岩石的物理特性和结构特征,例如岩石中空隙和裂隙的大小、开启程度和连通性等.
1.3岩石渗透系数的测定方法
渗透系数的测定方法主要分“实验室测定”和“野外现场测定“两大类。
1.实验室测定法
室内试验的仪器和方法与土的渗透仪相类似,不过做实验时采用的压力差比做土的实验大得多.其实验结构和原理见相关专著(水利水电出版社徐志英编写的<<岩石力学>>第三版第12页) 实验时采用下列公式计算渗透系数
其中:
为水的容重,()
Q为单位时间内通过式样的水量;( )
L为试样长度;(m)
A为式样的截面积;()
p为式样两端的压力差(kpa)
2.现场试验法
现场试验法见相关专著
1.4某些岩石的渗透系数值
某些岩石的渗透系数值
2 渗透率
2.1渗透率的定义
渗透率:压力差为1pa时,动力黏滞系数为lpa.s的渗流液体,渗流通过面积为1长度为1m的多孔介质,体积流量为1时,多孔介质的渗透率定义为1。实际中采用为实用单位。定义式为,其中,各参量与以上的参量相同
2.2渗透率的物理意义及影响因素
渗透率是表征土或岩石本身传导液体能力的参数,其大小与孔隙度、液体渗透方向上空隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关,而与在介质中运动的液体性质无关。渗透率(k)用来表示渗透性的大小。
2.3渗透率的评价
渗透率的评价
级别 | 平方微米() | 评价 |
1 | >1.0 | 渗透性极好 |
2 | 0.1—1.0 | lpk渗透性好 |
3 | 0.01—0.1 | 渗透性一般 |
4气象战士 | 0.001—0.1 | 渗透性差 |
5 | <0.001 | 渗透性极差 |
| | |
2.4渗透率的测定方法
参考煤和岩石渗透率测定方法(能源部1990—10—30批准 1990—12—01实施)如下:
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0.8MPa,排气量不低于0.01 m3/min)或贮气瓶。
c. 渗透率测定装置。
d. U型压差计:有效长度1 m。
e. 皂膜流量计:最小分度值0.01 mL、0.02mL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mm,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0.10mm,上、下端直径偏差不得大于0.20mm。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
宫古海峡每组试件不得少于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105~110℃的干燥箱内干燥24h,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、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。