尹光志,李文璞,李铭辉,李 星,邓博知,蒋长宝

(1．重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆 400030;2．重庆大学资源及环境科学学院,重庆 400030;3．重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室,重庆 400030)

加卸载条件下原煤渗透率与有效应力的规律

尹光志1,2,3,李文璞1,2,3,李铭辉1,2,3,李 星1,2,3,邓博知1,2,3,蒋长宝1,2,3

(1．重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆 400030;2．重庆大学资源及环境科学学院,重庆 400030;3．重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室,重庆 400030)

为研究采动过程中有效应力的变化对渗透率的动态演化的影响,基于自行研制的“含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流实验装置”,进行了单调加载和不同初始应力状态加卸载条件下原煤渗流特性的试验研究。考虑瓦斯力学作用和瓦斯吸附作用两个方面对有效应力系数的影响,得到了加卸载条件下原煤的有效应力计算公式及渗透率与有效应力关系的公式,根据初始孔隙率、吸附常数等试验数据和不同条件下渗流试验数据对建立的渗透率与有效应力表达式进行验证。研究结果表明,理论计算值和试验结果吻合度比较高,单调加载与加卸载条件下原煤的渗透率随着有效应力的增加呈负指数关系下降。

渗透率;加卸载;有效应力;原煤

渗透率变化规律是进行煤与瓦斯共采的关键问题。煤与瓦斯共采中,采动应力场应力状态的改变导致采动裂隙场的变化,进而引起孔隙率的变化,最终使其渗透率发生动态演化,在其演化过程中有效应力的变化对渗透率的动态演化有重要影响。……