煤与瓦斯共采下的煤层增透性理论与模型解析

本文主要探讨了在煤与瓦斯共采的地下开采过程中，如何通过理论和技术手段来评估和优化采动对煤层增透率的影响。增透率被定义为一个新力学量，它反映了在单位体积变化下煤体渗透率的改变，这对于理解和控制瓦斯排放至关重要。作者们综合考虑了煤体在不同开采方式下的关键因素，如支承压力、孔隙压力以及瓦斯吸附膨胀耦合作用，这些因素都会影响到损伤裂隙煤体的体积变化。 文中详细地推导了四种不同的增透率理论表达式，这四者分别基于不同的开采条件和力学模型，旨在提供一个全面且精确的增透率计算框架。通过数值分析，研究人员得以定量地描述开采过程中覆岩和煤层内增透率的空间分布和随时间的演化过程。研究发现，增透率能够有效地反映开采活动对煤岩体裂隙网络渗透性的动态响应，这对于优化煤层开采设计、确保瓦斯安全排放以及提高开采效率具有重要意义。 此外，文章还强调了增透率作为煤与瓦斯共采工程中煤层增透效果评价的重要定量指标和科学方法。通过对实际工程案例的分析，该研究为实践中的决策制定提供了有力的支持，有助于降低开采过程中的风险，并提升行业的整体技术水平。 本文的研究成果不仅适用于理论研究，也对煤矿企业的实践操作具有指导价值，对于实现煤炭和瓦斯的高效、安全开采具有深远影响。通过深入理解并应用增透率理论，可以促进煤与瓦斯共采技术的持续进步和发展，保障能源安全的同时，减少对环境的影响。