温度和轴向变形耦合作用下受载含瓦斯煤渗流规律研究

• 作者: 吴松刚 李富仁 王登科 魏建平
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 轴向应变 温度 受载含瓦斯煤 渗透率
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 页码范围: 168-174
• 页数: 7页
• 分类号: TD712
• 字数: 5563字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2015.01.027

摘要

利用自主研发的三轴渗流实验装置，恒定围压和瓦斯压力条件，进行不同温度条件下的含瓦斯原煤渗流实验，模拟煤体变形中瓦斯渗流过程，建立了受载含瓦斯煤渗透性与温度和轴向应变的定性定量关系。结果表明：1)轴向应变对受载含瓦斯煤渗透率的影响很大，受载含瓦斯煤屈服之前，渗透率随轴向应变的增加而降低，且降幅逐渐减小；失稳破坏后，渗透率剧增，最高增幅为769%。2)温度变化对渗透率的影响与受载含瓦斯煤所处的变形阶段密不可分，从实验角度说明了开采过程对含瓦斯煤渗流特性的影响分3个主导阶段，即基质外膨胀主导阶段、基质内膨胀主导阶段和滑脱效应主导阶段。3)建立了适合受载含瓦斯煤应变与温度共同影响下的渗透率计算公式k=(aT+b)εcT+d，该公式能很好地描述受载含瓦斯煤渗透率与应变和温度的关系。研究结果可以为瓦斯渗流规律的揭示和矿井瓦斯防治提供理论依据。