含瓦斯煤體滲透規(guī)律的實(shí)驗研究.pdf

1、瓦斯在煤體中的流動規(guī)律是煤礦瓦斯災(zāi)害防治領(lǐng)域研究的基礎(chǔ)問題，研究含瓦斯煤體滲透規(guī)律對于煤層氣開發(fā)、煤與瓦斯突出防治技術(shù)的研究具有重要意義。本文通過實(shí)驗研究和理論分析相結(jié)合的方法系統(tǒng)的研究了含瓦斯煤體的滲透規(guī)律。
　　 創(chuàng)新性的研制了真三軸壓力滲透裝置和偽三軸出入口壓差可調(diào)、溫度可控的煤巖滲透裝置。通過對煤樣在不同氣體壓力條件下，不同壓差、不同應(yīng)力條件下的滲透實(shí)驗，研究了煤吸附作用和應(yīng)力對含瓦斯煤體滲透特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明：以

2、達(dá)西定律描述含瓦斯煤體的滲流過程誤差較大，由于煤對瓦斯的吸附作用，使得瓦斯在煤體中的流動呈現(xiàn)出特有的非線性特征，煤吸附瓦斯量越大，煤體滲透性越小，通過對實(shí)驗數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)滲透率與單位煤體吸附瓦斯量之間符合負(fù)冪函數(shù)的關(guān)系；通過對原煤試樣垂直層理和順層理向的滲透實(shí)驗發(fā)現(xiàn)：煤結(jié)構(gòu)的各向異性對滲透率影響較大，其順層理和垂直層理向上滲透率差約為一個數(shù)量級，并且孔裂隙結(jié)構(gòu)特性的不同，對吸附量影響滲透率的敏感性也不同。原煤與型煤的滲透對比實(shí)驗表明，

3、粒度小于0.2mm的型煤其成型壓力達(dá)到100MPa時，滲透率基本與原煤在同一等級，但還是要比原煤滲透率略大。在外加應(yīng)力和吸附瓦斯的耦合作用下，煤巖滲透率將可能出現(xiàn)兩種情況：a，外加應(yīng)力一定時，瓦斯壓力越小，煤巖滲透率越大；b，外加應(yīng)力一定時，隨著瓦斯壓力的減小，煤巖滲透率先降低至某一極值后，而逐漸升高。
　　 在實(shí)驗與理論研究的基礎(chǔ)上建立了考慮吸附作用的含瓦斯煤體滲流模型，并對模型進(jìn)行了分析，利用本實(shí)驗中的實(shí)驗數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了驗