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辽宁工程技术大学学报(自然科学版)2025年第01期:围岩-水压耦合作用下煤岩渗流特性演化规律

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李伟;张博成;康健;杨逾;

单位:国能神东煤炭集团有限责任公司;辽宁工程技术大学土木工程学院;

摘要:为探究煤体在不同围压及水力荷载下渗流规律,利用SEM微观扫描图像及二值化分析系统,基于孔裂隙分形特征模型,模拟计算煤岩内部孔隙度及静态渗透率,并通过GDS-DYNTTS型软岩流变仪,开展不同水压-围压耦合场下动态渗流试验。研究结果表明:基于微观结构图像及渗透率模型,利用合理分形维度,可得到较真实的静态渗透率;双场耦合中固定水压不同围压条件下,煤体具备3个不同的渗流阶段:孔隙受压闭合期、孔隙变形缓释期及孔隙变形快速恢复期,当围压高于6 MPa时,渗透率对水压敏感度较低,低于4 MPa时,渗透率随着水压增大呈指数增长;双场动态耦合下,煤体渗透率整体变化趋势出现平台期及急增期2个明显特征。研究结果可为开采卸压后煤层涌水路径、水量估算及突水风险预测提供参考。

关键词:煤岩渗流特性;;孔裂隙结构;;渗流水压;;卸压;;渗透率

基金资助:国家重点研发计划资助项目(2018YFC0604705);; 国家自然科学基金项目(51774167);; 辽宁省重点实验室资助项目(LJZS002)