围压循环加卸载作用下含瓦斯煤样渗透特性试验研究
贾恒义1
王凯2
王益博1
孙绪坤1
1.中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院,北京1000832.中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室,北京100083
摘要：煤与瓦斯突出综合假说明确了地应力、瓦斯及煤的物理力学性质对突出发生所起的主体作用.对比研究采动影响下型煤煤样和原煤煤样的渗透率响应特征,对于揭示两种煤样微细观结构损伤演化规律的异同、明确型煤煤样能否代替原煤煤样开展相关试验研究具有重要意义.以原煤煤样和型煤煤样为研究对象,采用自主研发的三轴煤岩渗透率试验系统,进行围压等幅循环加卸载渗流试验,研究渗透率对应力的响应特征.结果 表明,两种煤样渗透率对应力的响应特征总体相似,但存在细节差异.①对于2种煤样,渗透率随围压的增大而减小,随围压的减小而增大,且任一次加载过程的渗透率均大于该次卸载过程的渗透率.②原煤煤样的渗透率在低围压阶段变化程度大,在高围压阶段变化程度小,而型煤煤样的渗透率在整个加卸载过程中几乎呈均等变化.③原煤煤样和型煤煤样的渗透率损害率Dk均随加卸载循环次数的增加和瓦斯压力的增加逐渐减小.④原煤煤样和型煤煤样的裂隙压缩系数cf整体上随加卸载次数的增加而减小,随瓦斯压力的增加而增大.⑤原煤煤样的渗透率随瓦斯压力的增加而增大,型煤煤样的渗透率随瓦斯压力的增加而减小.用型煤煤样来代替原煤煤样研究含瓦斯煤的渗流特征是可行的,而且在某些特定场合还具有一定的优越性,但同时也应该注意两种煤样渗透率对应力响应特征的细节差异,以及这些细节差异给试验结果的可靠性所带来的影响.
关键词：含瓦斯煤渗透率循环加卸载裂隙压缩系数渗透率损害率
分类号：TD324(矿山压力与支护)TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家重点研发计划(2016YFC0801402)国家自然科学基金(51874314)国家自然科学基金(51974321)
论文发表日期：2020-05-28
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( 1710-1718 )
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