吸附条件下含裂隙煤体渗透率演化规律数值模拟分析
刘啸
中煤科工集团沈阳研究院有限公司,辽宁 抚顺 113122;煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁 抚顺 113122
摘要：基质-裂隙相互作用是影响煤体渗透率非均匀演化的关键因素.为探究吸附条件下裂隙渗透行为的真实演化过程,基于含裂隙煤体的CT二维扫描图像重构模型,对比了吸附作用下渗透演化的长期实验数据,验证了数值模型的可靠性,并实现了裂隙结构引导的基质-裂隙相互作用过程可视化观测.结果表明:气体注入产生的吸附作用导致裂隙附近的基质发生局部膨胀;吸附膨胀行为随气体渗透作用由近裂隙区域扩展至远裂隙区域;达到吸附平衡时,局部膨胀效应减小,形成新的基质-裂隙平衡状态,当基质膨胀并导致裂隙压实时,裂隙体积减小;非均匀膨胀行为导致渗透率存在增强、下降、反弹、稳定 4 个阶段的演化过程;注入压力的增加会抑制渗透率的下降幅度,提升最终渗透率;Langmuir应变常数与膨胀期间的裂隙渗透率下降过程呈正相关关系;基质初始渗透率越低,由局部膨胀引起的裂隙渗透率下降幅度越大,渗透率反弹期持续时间越长.
关键词：瓦斯吸附解吸渗透率非均匀变形裂隙煤体CT二维重构
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(U23A20601)国家自然科学基金(52374075)
论文发表日期：2025-03-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 12-20 )
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