贵州大学矿业学院贵州大学 喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室重庆大学 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
孔隙压力是控制煤岩渗透率的关键因素,为探究煤岩渗透率在孔隙压力升降过程的响应机制,利用含瓦斯煤三轴渗流试验装置,分别开展不同平均应力条件下孔隙压力升高和降低的渗流试验。基于煤岩为双孔隙结构介质的特性,结合考虑升压过程中煤岩力学效应、滑脱效应、吸附膨胀及吸附层厚度变化等因素,构建包含基质与裂隙的双孔隙渗透率模型。通过引入修正函数L(p),进一步量化降压过程中煤岩渗透率变化情况,并利用本文试验验证新建渗透率模型的合理性。研究结果表明:(1) 当平均应力一定时,基质渗透率随孔隙压力增大呈先急剧减小后缓慢减小的变化趋势,煤岩总渗透率的变化规律与裂隙渗透率的变化规律较为接近。(2) 当平均应力一定时,孔隙压力升降过程中的煤岩总渗透率均呈“V”型变化,但对于同一孔隙压力,降压过程总渗透率要低于升压过程总渗透率。(3) 利用渗流试验数据对模型进行验证,发现新建双孔隙渗透率模型能够与试验结果保持一致。(4) 修正函数L(p)中的敏感性系数c可能与滑脱效应有关,其值影响渗透率随孔隙压力变化曲线的斜率;敏感性系数d影响渗透率曲线整体高度。
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