应力-渗流耦合作用下原煤渗透特性实验研究：新安煤矿案例

本研究论文主要探讨了应力—渗流耦合作用对原煤渗透特性的影响。原煤作为一种典型的层状软岩，在受到平行于原煤节理和垂直于原煤节理裂隙面的应力作用时，其渗流行为会表现出显著差异。研究者利用河南新安煤矿15110工作面的原煤，通过酚醛树脂包裹，制备成透明的树脂包裹原煤试件，以便于观察和实验。 实验设计中，选择平行和垂直于原煤节理的方向作为加载方向，对试件施加不同应力并监测其在稳定水压条件下的渗流特性。实验结果表明，随着平行节理方向应力的增加，原煤的渗透水流量呈现递增趋势；相反，当应力作用在垂直节理方向时，透水量却呈下降趋势。这表明了应力与渗流之间的复杂交互作用。 通过这次实验，研究人员不仅得出了关于不同应力条件下原煤渗流特性的具体数据，还得到了水压与应力耦合作用下原煤的流固耦合方程，这对于理解和预测矿井开采过程中的水文动力学行为具有重要意义。这一发现对于优化矿井排水系统设计、预防和控制煤层涌水问题、确保煤炭开采过程的安全性具有理论价值和实际应用价值。 关键词如"原煤", "稳定水压", "原煤渗透", "树脂包裹", 和"渗透试验"突显了研究的核心内容，这些术语在全文中起着关键作用，强调了实验方法、研究对象以及主要发现。中图分类号P589.1和文章编号1003-0506(2015)03-0001-04则指明了该研究在煤炭工程领域的学术定位和发表信息。 这篇论文通过实证研究深入探讨了应力与渗流在原煤中的相互作用，对于提升煤炭开采过程中的水资源管理、防止灾害性事故的发生具有重要的科学贡献。