构造煤原煤样瓦斯渗透性与承载应力变化关系的实验研究

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瓦斯在煤体中的流动规律是煤矿瓦斯灾害防治领域研究的基础问题,煤层的渗透性又是研究瓦斯流动理论的重要内容,研究含瓦斯煤体渗透性规律对于瓦斯抽放、煤层气开发、煤与瓦斯突出防治等技术的研究具有重要意义。本文通过实验研究和理论分析相结合的方法系统的研究了构造煤和硬煤两种含瓦斯煤体的渗透规律。  由于构造煤原煤样难以制取,以前的研究者多使用型煤对构造煤的瓦斯渗透性规律进行研究,但是型煤由于裂隙孔隙结构结构与原煤有很大的不同并不能真正揭示构造煤的瓦斯渗透性规律,本文成功制作了构造煤原煤样及硬煤原煤样,并改进了实验装置,实现了温度可控、轴压围压能够稳定的调节的实验条件。通过对两种不同类型煤体原始煤样进行瓦斯渗透性实验,得出了围压、通入瓦斯气体压力及层理结构对煤样的瓦斯渗透性的影响及影响机理,并分析了各个影响因素对两种煤样影响的共性和差异性特征。以浓度99.9%的真实CH4气体为渗流介质并控制不同的导入气体压力,在围压不变的条件下,分别对两类煤体的多组煤样进行轴向应力加载、卸载实验,研究了轴向应力对不同煤样瓦斯渗透性的影响特征,并分别分析了加载过程各个阶段及卸载过程中不同煤样的瓦斯渗透性变化规律,总结了两类煤体原始煤样在轴向应力加载卸载过程中瓦斯渗透性变化的共性和差异性特征。
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