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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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围压循环加卸载作用下含瓦斯煤样渗透性试验研究

DOI:

10. 13225 /j. cnki. jccs. DY20. 1112

作者(Author):

  • 贾恒义
  • 王凯
  • 王益博
  • 孙绪坤

作者单位:

  • 中国矿业大学(北京) 应急管理与安全工程学院
  • 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

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
  • 摘要
  • 论文图表
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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。

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