力热耦合条件下煤岩渗透率模型研究

来源：中国安全科学学报杂志2017年第6期北京时间：

作者：李波波, 杨康, 徐鹏, 许江, 张敏

单位：1 贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳 550025 ；2 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室,贵州 贵阳 550025 ；3 中国计量大学 理学院,浙江 杭州 310018 ；4 重庆大学 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆 400044

摘要：为研究随采深增加煤岩的渗流变化趋势,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,进行不同温度下孔隙压力改变的渗流试验,建立力热耦合作用下考虑滑脱效应的煤岩渗透率模型,采用试验数据验证模型的有效性。研究结果表明:在孔隙压力增大过程中,瓦斯流量逐渐增加,随温度升高体积应变、径向应变均呈降低趋势,轴向应变呈先降低后升高趋势;随孔隙压力增大,煤岩渗透率先逐渐减小后趋于平缓,且随温度升高,煤岩渗透率呈增大趋势;考虑力热耦合作用下煤岩渗透率模型计算出的渗透率与试验所测结果吻合较好;在低孔隙压力下滑脱效应较明显,随着孔隙压力增大,滑脱效应逐渐减弱。

关键词：煤岩,孔隙压力,滑脱效应,渗透率,力热耦合

基金资助：贵州省科学技术基金资助(黔科合J字[2015]2049号);贵州省科技厅、贵州大学联合资金计划项目(黔科合LH字[2014]7654);浙江省自然科学基金资助(LY16A020002);贵州大学引进人才科研基金资助(贵大人基合字(2014)57号)。