载荷作用下煤体渗透率损伤与非线性拟合的研究

本文主要探讨了不同形式载荷对煤体渗透率的影响及其损伤特性。研究通过实验方法，对煤体在施加轴压和围压状态下进行加卸载过程中的渗透率进行了测定，并对数据进行了详尽的分析和拟合。实验结果显示，煤体的渗透率在轴压作用下呈现出负幂函数规律的减小趋势，而围压下的变化则遵循负指数规律。值得注意的是，围压对渗透率的影响显著大于轴压，这意味着当煤体承受较大围压时，其渗透能力会大幅度降低。 在卸载过程中，尽管围压下煤体的渗透率有所恢复，但恢复的程度远低于轴压下的情况，这表明围压对煤体结构的损伤更为持久。此外，研究还发现，无论是轴压还是围压的加卸载过程，煤体的渗透率都表现出不可逆的性质，即存在渗透率损伤，这可能对煤炭开采过程中的流体传输和储集性能造成负面影响。 本文的关键概念包括煤体渗透率、轴压加卸载、围压加卸载以及非线性拟合等。这些技术在矿产开采、地下工程设计和环境保护等领域具有重要意义，因为它们直接影响到岩体稳定性、瓦斯控制和地下水资源的有效利用。研究者郭晓华、蔡卫、马尚权和陈学习针对这一课题进行了深入研究，他们的工作不仅提供了实用的工程数据，也对煤炭行业的理论发展做出了贡献。 该研究成果发表于2010年，得到了国家科技支撑计划和河北省自然科学基金的支持，显示了对基础科学研究与实际工程应用的结合。通过这篇论文，读者可以了解到煤体在复杂载荷条件下的力学行为，这对于理解和优化煤矿开采工艺、预防地质灾害以及保障矿工安全具有重要的参考价值。