冯　辉，高　杰，胡钦涛

(1.陕西郭家河煤业有限责任公司，陕西 宝鸡 721505；2.宁夏理工学院，宁夏 石嘴山 753000)

上覆煤层开采后下伏煤层渗透性变化规律研究

冯辉1，高杰2，胡钦涛1

(1.陕西郭家河煤业有限责任公司，陕西 宝鸡 721505；2.宁夏理工学院，宁夏 石嘴山 753000)

[摘要]上覆煤层开采后，掌握下伏煤层渗透率的变化规律是瓦斯抽采的关键。采用FLAC3D对上覆煤层开采进行数值模拟，模拟结果显示：当膨胀变形为正时，下伏煤层煤体被加载压缩；当膨胀变形为负时，下伏煤层煤体被卸载拉伸。采用瞬态压力脉冲法测定下伏煤层的渗透率，由实验室加载-卸载实验得到渗透模型：加载过程中渗透率与轴向应变成负指数函数关系；卸载过程中渗透率与轴向应变成正指数函数关系。最终得出膨胀变形值与渗透率方程关系，以此分析上覆煤层开采后下伏煤层渗透率的演化规律。

[关键词]下伏煤层；渗透率；瓦斯；加载-卸载

大量实践证明，煤层开采过后，邻近煤岩体的原有地应力的平衡状态被打破，导致顶底板的煤岩体出现移动变形、膨胀卸压，从而产生大量纵向和横向的裂隙和孔隙。在此过程中，邻近煤层原有的平衡瓦斯压力也被打破[1-2]，发生卸压现象。上覆煤层开采引起下伏煤层的变形，上覆煤层采动过程中，下伏煤层经历了不同的受力过程，即加载-卸载过程；自从哈秋舲[3-5]提出“卸荷岩体力学”以来，不同的学者分别采用卸载实验来研究卸载状态下岩石的强度特征、变形破坏特征、破坏形式等，普遍证实了加、卸载不同力学路径下，煤岩体的力学性质有着本质的区别[6-8]。……