Resumen

Como rocas acuíferas no convencionales, la conductividad hidráulica de las areniscas débilmente cementadas puede aumentar en varios órdenes de magnitud durante los drenajes o las pruebas de bombeo, lo que plantea grandes retos para la prevención y el control del agua en las minas de carbón del noroeste de China. En este estudio, se realizaron experimentos de infiltración en areniscas jurásicas débilmente cementadas y se analizó la conductividad hidráulica durante el proceso de infiltración. En combinación con las pruebas de laboratorio y los métodos de análisis teóricos, se estudió la relación entre la permeabilidad y las estructuras de microporos, y finalmente se aclaró el mecanismo de evolución de la permeabilidad de las areniscas débilmente cementadas. Según los resultados experimentales, el proceso de infiltración puede dividirse en la etapa de infiltración saturada, la etapa de infiltración estable y la etapa de mutación de la infiltración. La conductividad hidráulica aumenta a medida que se incrementa la porosidad y la tasa de extrusión de mercurio, pero no hay una correlación evidente entre ellas que pueda identificarse. Por el contrario, existe una correlación lineal positiva entre la conductividad hidráulica y el radio medio de la garganta de los poros. La tendencia de variación del radio de la garganta de los poros puede ser utilizada como el principal indicador de referencia para juzgar si se produce la mutación de la filtración en la arenisca débilmente cementada. Basándose en el análisis de correlación de las estructuras de microporos y la conductividad hidráulica, se construyó un modelo de infiltración de capilaridad recta y se propusieron las ecuaciones de permeabilidad teórica de la etapa de infiltración estable y de la etapa de mutación de la infiltración. Se concluye que la permeabilidad específica de las areniscas débilmente cementadas es directamente proporcional a la porosidad y al cuadrado del radio medio de la garganta de los poros. En este trabajo también se presentó una ecuación teórica para calcular la permeabilidad específica durante las dos últimas etapas. Los resultados del cálculo teórico coinciden aproximadamente con los valores reales obtenidos en los experimentos.

• Materias:Algoritmos genéticos Geoquímica Análisis de suelos Agua Carbón
• Subjects:Genetic algorithms Geochemistry Soil testing Water Coal
• Palabras claves:conductividad hidráulica, arenisca cementada, etapa de mutación de la infiltración, etapa de infiltración estable, poro medio, radio de garganta, permeabilidad específica, proceso de infiltración, estructura de microporos, control del carbón
• Keywords:hydraulic conductivity, cemented sandstone, seepage mutation stage, stable seepage stage, average pore, throat radius, specific permeability, seepage process, micropore structure, control of coal