煤巷围岩受地应力或采动扰动常常伴随着大量的岩体破碎,并再次承压其孔隙结构发生了相应的变化,水与瓦斯等动力灾害易于在此发生,威胁到井下工作人员的生命财产安全。因此,研究承压破碎煤岩中的渗流及粒度分布特征对水与瓦斯突出等动力灾害的预防治理有着重要的意义。本文采用室内试验与理论相结合的方法,对破碎煤岩的流固耦合及分形特性进行试验研究,得出以下主要结果:(1)通过利用自主研发的三轴破碎试验系统,对5~10mm的破碎岩石进行渗流试验,给出了三维应力下破碎岩石的孔隙度公式,并确定了该系统的可行性。(2)采用稳态法对破碎砂岩进行三维应力下的渗流试验。并将其渗流速度与孔压梯度进行拟合,发现更加符合Forchheimer方程,且拟合系数均在0.96以上;不同轴向压缩位移下,破碎砂岩中的渗流均呈非Darcy流特性,其渗透率、孔隙度随围压升高而减小,且差异性逐渐减小,最终趋于一个稳定值,表明有效孔隙的连通性减弱,整体结构趋于稳定。(3)在破碎煤样的渗流与分形研究方面,本文对破碎煤岩的渗流及分形特性进行试验:采用稳态法对其进行渗流与分形试验,分析轴向应力、级配、孔隙及分形参量对破碎煤岩渗透性参量的影响。结果表明:Talbol幂指数n越大,试样孔隙度减小的速率越大且颗粒的重组效应明显,试样的渗透率随分形维数的增加呈递减趋势,其密实度越大孔隙越小,渗流阻力增大,且非Darcy流特性越加显著,这与颗粒的排列方式和初始孔隙度有关,渗透率呈现减小趋势。(4)对破碎煤岩进行不同方案下的加载试验研究,得到了速度控制与恒载变形下破碎煤岩的孔隙度、粒度分形维数,分析了不同载荷、不同配比对其孔隙、粒度分布的影响。结果表明:随着载荷越大,不同级配破碎煤岩的孔隙度及粒度分形维数逐渐的趋于一致;随着轴向载荷的增加,颗粒间点与点的相互接触越来越多,颗粒的缺陷减少,轴向变形减小;通过对破碎煤岩恒载压缩过程中得到相应参数,建立了破碎煤岩的分形维数与不同Talbol幂指数n、孔隙度及轴向载荷之间的关系式,并分析了分形维数随着控制变量变化的特性规律。