为探究孔隙压力周期性变化对煤岩变形和渗流特性的影响，采用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流试验装置，开展孔隙压力循环加卸载下煤岩的变形及渗流试验.基于基质-裂隙相互作用的重要性，引入内膨胀系数以量化气体吸附对裂隙体积模量的影响，并进一步修正Betti-Maxwell互易定理，构建气体吸附效应控制下的煤岩渗流模型.结果表明：当有效应力恒定时，煤岩轴向应变、径向应变和体积应变随孔隙压力的增大而减小；相同孔隙压力下，随循环次数增大，煤岩体积应变和径向应变呈减小趋势，而轴向应变呈增大趋势.在孔隙压力加载的过程中，煤岩渗透率先迅速减小后趋于平缓，而卸载时煤岩渗透率有所恢复，但均小于加载阶段；相同孔隙压力下，随循环次数增大，煤岩渗透率呈减小趋势.新建模型所呈现的渗透率演化过程与试验测试结果基本保持一致，表明该模型可较好地描述孔隙压力循环加卸载下煤岩渗流演化过程.探讨不同循环次数下内膨胀系数演化规律，并发现在孔隙压力加载过程中，内膨胀系数随循环次数的增大而增大；而孔隙压力卸载过程中，内膨胀系数随循环次数的增大而减小.研究结果可为合理布置瓦斯抽采钻孔提供理论指导，对井下瓦斯高效抽采和瓦斯灾害防治具有重要意义.

贵州省省级科技计划项目(黔科合基础-ZK[2021]重点052)；国家自然科学基金项目(52274183,52064007)；

1 试验方法
1.1 试样制备
1.2 试验方案
1)试件安装：
2)真空脱气：
3)设定温度和应力：
4)吸附平衡：
5)渗流试验：
6)循环孔隙压力：
2 气体吸附控制下的煤岩渗流模型
2.1 煤岩裂隙变形演化机制
2.2 煤岩裂隙渗流模型
3 气体循环加卸载下煤岩变形及渗流规律分析
3.1 孔隙压力循环加卸载下煤岩变形特征
3.2 孔隙压力循环加卸载下煤岩渗流规律
4 煤岩渗透率演化机制分析
4.1 恒定有效应力
4.2 恒定孔隙压力
4.3 孔隙压力循环加卸载下煤岩内膨胀系数的演化过程
5 结 论

叶平平,李波波,吴学海等.孔隙压力循环加卸载下煤岩渗流演化机制研究[J].中国矿业大学学报,2023,52(04):739-749.DOI:10.13247/j.cnki.jcumt.20220397.