单一厚煤层工作面采动影响下煤体渗透特性研究
元继光1
崔崇斌1
陈巧军2
王朝乾2
1.山西西山煤电股份有限公司马兰煤矿,山西太原 0302002.中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221116
摘要：为深入揭示采动作用对煤体渗透特性的影响,以马兰煤矿8号煤层(单一厚煤层)为研究对象,系统开展了不同围压与孔隙水压条件下煤体的常规三轴加载渗流实验,全面探讨采动影响下煤体渗透特性的演化规律及其力学响应机制.研究结果表明:围压增加使煤体强度提高,破坏时渗透率峰值降低;孔隙水压增加则降低煤体强度,破坏时渗透率峰值升高.基于应力变化速率设计了三轴分段加卸载实验路径.实验发现:在缓慢升压区,煤体应力由10.45 MPa升至11.68 MPa,裂隙闭合导致渗透率非线性下降至0.16×10-3μm2;急速升压区,煤体应力升至19.24 MPa,渗透率先降低后非线性增加至0.42× 10-3 μm2;快速降压区,煤体应力骤降,体积膨胀显著,渗透率持续升高至0.87×10-3 μm2.基于实验数据拟合得出了采动影响下煤体渗透率与轴向应力的关系公式,研究结果为煤层采动区渗流特性研究提供科学的理论依据.
关键词：采动影响渗透特性围压孔隙水压渗透率
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(52074283)
论文发表日期：2025-04-30
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：8( 58-65 )
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