常规三轴压力下含瓦斯煤蠕变-渗流演化规律
在瓦斯抽采、煤层气开采及煤与瓦斯突出过程中,煤岩蠕变引起岩体变形会对瓦斯渗流产生影响.为研究含瓦斯煤蠕变-渗流的演化规律,得到蠕变-渗流的耦合关系,作者进行了不同瓦斯压力下分级加载轴压时煤体常规三轴蠕变-渗流试验.试验结果发现:轴向应变呈梯度增大,直至煤样破坏;期间,煤体内部瓦斯渗透率呈先减小后增大的趋势.这表明煤样蠕变过程中煤体内部孔隙或微裂隙发生了两次变化:前期蠕变过程中,孔隙或微裂隙压密,瓦斯流通受阻渗透率减小;当应变超过一定阈值时,煤体骨架发生变化,孔隙或微裂隙出现增生或扩展,瓦斯通道贯通渗透率增大.此外,由试验结果可知,煤岩发生失稳破坏时,必须具备应力超过长期强度、应变超过应变阈值两个条件.这一结论为煤岩失稳破坏提供了一条新的思路.进而,为进一步研究蠕变变形和渗透率的关系,基于Kozeny-Carman公式进行合理地假设及推导,得到应变与渗透率的数学关系式.最后,利用蠕变-渗流试验数据验证时,发现应变-渗透率公式能很好地反映蠕变-渗流过程中的耦合规律.结论能为应力场-裂隙场-渗流场耦合研究提供一定的参考价值.
含瓦斯煤、蠕变-渗流耦合、应变阈值、应变-渗透率公式
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X936(安全工程)
国家重点研发计划资助项目2016YFC0600708;国家自然科学基金资助项目51304212;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目2009QZ09;河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地开放基金项目资助WS2018B04
2018-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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