煤岩受载与瓦斯渗透特性试验研究：映射规律与流动模型

"煤岩受载过程与瓦斯渗透特性映射规律试验研究" 本文是关于煤岩力学与瓦斯渗流特性的深度研究，主要探讨了在煤岩受到载荷影响时，其内部瓦斯渗透性能的变化规律。研究人员利用自行研发的先进试验设备，该设备能够连续进行约束环形应变与轴向受载的实验，对原始煤样进行了多条件下的瓦斯渗透特性测试。 在约束环形应变条件下，随着煤岩吸附瓦斯量的增加，试件的渗透率呈现下降趋势，这一现象符合幂函数的数学模型，与先前的研究结果相吻合。这表明瓦斯吸附对煤岩的渗透性能有显著的抑制作用。进一步，当施加轴向压力时，渗透率显著降低，接近一个数量级的减小，这揭示了轴向应力对煤岩渗透特性具有明显的负面影响，超过了瓦斯吸附的正面效应。 研究还建立了煤岩在整个受载过程中的瓦斯流动模型，将瓦斯在煤体内的流动分为三个阶段。这个模型更全面地描述了煤岩在不同载荷状态下的瓦斯运移特征，使得渗流阻力的构成更加明确，物理意义更加清晰。这对于理解和预测矿井瓦斯涌出行为，以及制定有效的瓦斯防治策略具有重要的理论和实践价值。 关键词涉及到瓦斯吸附、非线性渗流、渗透率和轴向受载，这些是本文的核心研究内容。文章的分类号和文献标志码表明这是一篇专业技术研究，属于地质工程和煤炭科学技术领域。通过这样的研究，可以为煤矿安全生产提供科学依据，减少瓦斯事故的发生，提高煤矿的安全水平。