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作者:雷雯;赵鹏翔;刘元嘉;李树刚;赵坤;裴文博;
单位:新疆工程学院安全科学与工程学院;新疆工程学院新疆煤矿灾害智能防控与应急重点实验室;西安科技大学安全科学与工程学院;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室;西部矿井瓦斯智能抽采工程研究中心;煤矿灾害防控全国重点实验室;中煤科工集团重庆研究院有限公司;
摘要:针对高瓦斯矿井煤层中构造发育影响瓦斯渗流问题,以新疆维吾尔自治区某高瓦斯矿井的煤层赋存特征为依据,设计7组具有不同构造煤厚度占比的构造煤组合体试件,开展该组合体在三轴加载过程中渗透特性试验;通过控制轴压、围压及气体压力变化,分析渗透特征。结果表明:全原生煤试件与构造煤组合体试件的渗透率均随轴压、围压及气体压力的增大而减小,且构造煤厚度占比越高,渗透率的降幅越缓;当轴压、围压及气体压力增加时,两类试件的渗透率损失率均呈现递增趋势,在轴压与围压的加载过程中,构造煤组合体的渗透率损失率呈现持续攀升态势;轴压对构造煤组合体试件渗透率损失率最大增幅达30.81%,而围压的渗透率损失率最大增幅为42.66%,显著高于轴压;相同应力加载条件下,全原生煤试件的渗透率损失率普遍低于全构造煤试件,全构造煤试件对应力作用的敏感性更加突出。研究成果可为采动卸压瓦斯抽采及矿井瓦斯灾害防治提供理论参考。
关键词:构造煤组合体;;三轴加载;;渗透率;;力学加载环境;;气体压力
基金资助:新疆维吾尔自治区重点研发任务专项项目(2022B01034-3);; 国家自然科学基金项目(52174205);; 陕西省重点研发项目(2024GX-YBXM-490);; 新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室开放课题(KLXGY-KA2404);; 陕西省杰出青年科学基金项目(2023-JC-JQ-40)