深部含瓦斯煤体渗透率演化及卸荷增透理论模型

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作者

程远平刘洪永郭品坤潘荣锟王亮
单位

中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心中国矿业大学安全工程学院山西焦煤集团有限责任公司博士后科研工作站河南理工大学安全科学与工程学院
摘要

利用渗透率理论模型对深部煤层渗透率的变化进行了探讨,认为深部煤层地应力主导有效应力的变化,直接或间接的控制着渗透率。要有效增加煤层的渗透率,只能降低地应力。据此开展了煤体卸荷渗透率试验研究,获得煤体卸荷过程中既存在原始裂隙的扩展,也有新生裂隙的产生,两者的综合作用是导致卸荷煤体渗透率骤增的原因。在实验和理论分析的基础上提出了煤体卸荷渗透率演化概念模型,建立了考虑有效应力和瓦斯吸附/解吸变形等因素的、以应变为变量的煤体卸荷损伤增透理论模型。该模型搭建了煤体卸荷与增透的桥梁,可采用岩石力学软件获得的采场围岩应力场和应变场计算得到卸荷后煤岩的渗透率演化规律。最后在窑街煤田海石湾煤矿进行了应用,理论模型的应用使瓦斯抽采设计更科学和有效。
关键词

深部煤层渗透率主控因素增透理论模型
基金项目(Foundation)

国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2011CB201204)；国家自然科学基金资助项目(51374204,51304204)；
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这篇文章属于《煤炭学报》创刊50周年特刊（48篇）

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