含瓦斯煤體滲透規(guī)律的實驗研究.pdf

1、瓦斯在煤體中的流動規(guī)律是煤礦瓦斯災害防治領域研究的基礎問題，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的研究具有重要意義。本文通過實驗研究和理論分析相結合的方法系統(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、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、不同應力條件下的滲透實驗，研究了煤吸附作用和應力對含瓦斯煤體滲透特性的影響規(guī)律。結果表明：以

2、達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，通過對實驗數(shù)據的分析，發(fā)現(xiàn)滲透率與單位煤體吸附瓦斯量之間符合負冪函數(shù)的關系；通過對原煤試樣垂直層理和順層理向的滲透實驗發(fā)現(xiàn)：煤結構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，并且孔裂隙結構特性的不同，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驗表明，

3、粒度小于0.2mm的型煤其成型壓力達到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，外加應力一定時，瓦斯壓力越小，煤巖滲透率越大；b，外加應力一定時，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。
　　 在實驗與理論研究的基礎上建立了考慮吸附作用的含瓦斯煤體滲流模型，并對模型進行了分析，利用本實驗中的實驗數(shù)據對模型進行了驗