低渗煤样应力应变试验揭示渗透特性与围压关系

本文主要探讨了低渗煤样的全应力-应变过程渗透特性试验，通过MTS815.02型岩石伺服试验系统对煤样进行了一系列细致的实验研究。实验在不同的围压条件下进行，旨在揭示煤样在承受应力和应变过程中渗透率的变化规律。 首先，研究者获得了不同围压下煤样的全应力-应变曲线，这些曲线提供了煤样在受力变形下的整体行为特征。通过对这些曲线的几何特性分析，研究人员关注了煤样渗透率随应变变化的关系，尤其是在变形和破坏阶段，轴向应变对渗透率的影响尤为关键。他们发现，轴向应力对Darcy流渗透特性和非Darcy流渗透特性的影响是一致的，即渗透率的变化与应力-应变响应步调一致，渗透率峰值通常出现在应力-应变峰值之后。 其次，实验结果显示，随着围压的增加，煤样的渗透率呈现出整体上的下降趋势。这表明，增加的外部压力会限制煤样的内部孔隙结构，从而降低其渗透能力。这种现象对于理解煤层的流动性质、地下开采条件下的采煤效率以及岩层稳定性等方面具有重要意义。 这项研究不仅提供了关于低渗煤样在全应力-应变过程中渗透性的深入理解，还为煤炭开采过程中的流体流动模拟、压力控制策略以及地质灾害预防提供了重要的实验数据支持。未来的研究可能进一步探究不同煤质和压力条件下的更精确渗透模型，以优化采掘技术和减少资源浪费。