煤体瓦斯渗透规律：吸附与应力耦合作用的实验研究

"吸附与应力耦合作用影响下煤体瓦斯渗透规律的实验研究" 本文主要探讨了在吸附与应力耦合作用下煤体瓦斯渗透的规律，这对于理解和预测矿井瓦斯排放、保障煤矿安全生产具有重要意义。作者张志刚通过自行设计的真三轴煤岩渗透测试系统，对煤样进行了不同应力条件和不同吸附瓦斯压力下的渗透率测定，以深入理解这种复杂的物理现象。 在实验中，研究人员发现当煤样内的瓦斯吸附量减少时，渗透率的变化并不单一。在一定的应力条件下，渗透率可能出现两种趋势：一是持续增加；二是先降低至一个最小值，然后开始增加。这种变化揭示了煤体内部结构与瓦斯流动之间的复杂相互作用。当瓦斯压力保持恒定时，降低煤样的围压，渗透率与围压之间的关系呈现较好的负指数函数形式。这表明围压对煤体的渗透性能有显著影响，压力的减小可能导致瓦斯更容易逸出。 吸附是煤体储存瓦斯的重要方式，而应力状态则直接影响煤体的结构和强度，进而影响瓦斯的释放和渗透。两者之间的耦合作用揭示了煤体渗透性的动态变化特征。这种耦合作用可能是由于应力变化导致的煤体微裂隙的产生或闭合，从而改变瓦斯的扩散路径和速度。理解这一规律对于优化瓦斯抽放策略，预防煤矿瓦斯灾害，以及提高煤矿的安全性和经济效益具有深远的科学价值和实践意义。 此外，该研究还提供了关于煤体瓦斯动力学行为的实证数据，这些数据可以作为理论模型构建和数值模拟的基础，进一步促进对煤层气开采、矿井通风和瓦斯防治技术的研究与发展。通过结合理论分析和实验数据，可以更准确地预测和控制矿井环境中的瓦斯流动，从而提高煤矿安全水平。 "吸附与应力耦合作用影响下煤体瓦斯渗透规律的实验研究"是一项深入探讨煤体瓦斯流动特性的基础研究，其成果对于理解煤层气动态行为，改进瓦斯治理技术和保障矿井安全具有重要指导作用。通过不断深化此类研究，我们可以期待在未来实现更加高效、安全的煤炭资源开发。