突出危险煤渗透性变化的影响因素探讨

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• 责任者：王登科^c河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地^d1980^e博士 ; 刘建^c中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室 ; 尹光志^c重庆大学 ; 韦立德
• 刊名：岩土力学
• 出版年：2010
• 卷期：31^b11总182
• 关键词：渗透性 ; 煤和瓦斯突出20^a煤岩 ; 应力 ; 应变 ; 三轴试验 ; 压缩试验 ; 渗流 ; 围岩压力
• 页码：3469～3474
• 索书号：P478.06/357
• 图表：^c表4参17插图
• 分类号：0832
• 文摘期号：2011/05

摘要

通过对突出危险煤渗透性试验研究，系统分析了不同围压、不同瓦斯压力和不同应力‐应变状态条件下突出煤样的渗透特性，分别建立了突出危险煤的渗透性与围压、瓦斯压力和应力‐应变等主要控制因素之间的定性和定量关系，探讨了不同载荷条件下突出危险煤渗透性的控制机制和变化规律。研究结果表明，载荷条件对突出危险煤的渗透性具有重要影响:（1）在固定瓦斯压力条件下，突出危险煤样的渗透率随围压的增大而减小，且服从指数函数变化规律;（2）在固定围压条件下，受Klinkenberg效应影响，渗透率与瓦斯压力之间大致呈“V”字型变化;Klikenberg效应发生在瓦斯压力p＜1 MPa的范围内;（3）在三轴压缩下的应力‐应变全过程中，不同载荷条件下突出危险煤样的渗透率‐应变曲线变化趋势几乎一致，且都呈“V”字型走势;在微裂隙闭合和弹性变形阶段，煤样渗透率随应力增大而减小;进入屈服阶段后，渗透率达到最小值并在峰值强度到达之前完成反超过程;峰值强度之后渗透率持续增大直至试验结束;煤样渗透率反超后的变化要较反超前变化平缓。