承压颗粒煤逐级加载下渗透特性实验研究
褚廷湘1
姜德义2
余明高1
1.重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点试验室,重庆400044;河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作4540032.重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点试验室,重庆,400044
摘要：为了识别覆岩应力及颗粒粒径对破碎煤体渗透的影响效应,通过承压破碎遗煤的渗流实验,得到了应力逐级加载过程中渗透率与加载应力、粒径、渗流梯度间的关系.结果表明:1)承压破碎颗粒煤的应力-应变曲线具有明显的阶段特征,在0～6 MPa区间快速压实,在6～12 MPa区间缓慢压实,12 MPa后压实效应微弱.2)测试过程中煤样的空隙率、渗透率随应力增大逐渐降低;而偏达西因子始终为负值,其绝对值随应力增加而增加.3)在相同轴向应力加载下,空隙率、渗透率随颗粒粒径的增加而降低,而其衰减系数随颗粒粒径的增加而增加.4)在应力加载过程中煤样内部物理结构发生变化,造成煤样的粒级构成变化,致使破碎分形维数增加,颗粒煤出现再次破碎,进而影响其渗透行为.5)通过承压破碎煤体渗流实验,说明采空区应力的逐渐恢复,将造成遗煤堆积区的空隙率、渗透率不断下降;通过降低煤体的破碎度、减少小颗粒比重有助于降低空隙率及渗透率,进而有利于煤自燃防治.
关键词：采空区应力破碎煤体渗透率自燃渗流
分类号：TD75(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(U1361205)国家自然科学基金(51404090)国家自然科学基金(51574111)
论文发表日期：2017-01-01
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( 1058-1065 )
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