气体压力降低对煤岩变形和渗流的影响机制

作     者：吴学海 李波波 高政 许江 付佳乐 WU Xuehai;LI Bobo;GAO Zheng;XU Jiang;FU Jiale

作者机构：贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 贵州大学喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室贵州贵阳550025 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 

出 版 物：《中国安全科学学报》 (China Safety Science Journal)

年 卷 期：2022年第32卷第4期

页      面：129-134页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

基　　金：贵州省省级科技计划项目资助(黔科合基础-ZK重点052) 国家自然科学基金资助(52064007,51804085) 

主　　题：瓦斯抽采 气体压力降低 煤岩变形 基质收缩 吸附损伤 渗流试验 

摘      要：为探究瓦斯抽采过程中压力降低引起的煤岩变形和气体渗流行为,基于气体压力降低的渗流试验及三轴压缩试验,得出煤岩变形和渗流变化特性;考虑吸附损伤修正基质收缩变形,构建煤岩渗透率模型,并用试验结果验证模型的合理性。研究结果表明:随气体压力降低,煤岩渗透率呈现出“V型变化趋势,轴向变形和径向变形线性升高,且通入CO_(2)的煤岩比通入CH_(4)的煤岩变形更大,径向变化量是轴向变形量1.89倍;通入CO_(2)煤岩的弹性模量、峰值主应力差比通入CH_(4)的有不同程度降低;为保证安全生产,使用CO_(2)驱替或CO_(2)致裂增透技术时,应重视CO_(2)注入煤层后所引起的煤岩强度降低问题。