不同应力路径下两种典型煤样瓦斯渗透性研究

摘要：

瓦斯渗透率是影响瓦斯抽采效果的重要参数.针对原生结构煤与构造煤两种典型煤样分别进行了常规三轴压缩及增轴压卸围压两种应力路径下的瓦斯渗透性测试,结果表明:构造煤煤样变形能力较大,在常规三轴加载及增轴压卸围压两种应力路径下,应变—渗透率曲线变化较为缓和,在峰值应力后出现反转,但增加速率较小.构造煤结构在载荷下的颗粒重组及裂隙揉搓封闭是导致其渗透性变化的主要原因.原生结构煤强度大,变形能力弱,应变—渗透率在屈服应力处出现反转,渗透率猛增.对比两种应力路径发现,增轴压卸围压路径下,渗透率变化更为剧烈,在屈服应力处渗透率增加速率变大,峰值应力处,达到最大值.结合声发射特征,得到了原生结构煤裂隙萌生、发展及贯通的宏观破坏特征是瓦斯渗透性出现渗流突变的主要原因.从构造煤与原生结构煤的对比情况可以发现,渗透率与变形之间并不是一致性关系,构造煤变形大,但渗透率变化较为缓和,原生结构煤变形小,渗透性出现急增现象.同时,应力路径对于构造煤瓦斯渗透性影响较小,对原生结构煤影响较大.

关键词：原生结构煤、构造煤、应力路径、瓦斯渗透性、增轴压卸围压

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分类号：TD712+.52(矿山安全与劳动保护)

资助基金：河南省科技攻关项目182102310723;河南工程学院博士基金项目D2017001;国家自然科学基金项目51174082

在线出版日期：2020-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：120-127