煤层不同含水条件下瓦斯渗流特性实验探究

本研究论文深入探讨了"煤岩不同含水状态下瓦斯渗流特性试验研究"这一主题，针对水力增透技术在瓦斯抽采中的实际应用，特别是当煤层处于不同含水状态时，其对瓦斯渗透性能的影响。研究团队利用三轴渗流试验机在恒定的有效轴向应力和有效围压条件下，对四川省白皎煤矿的试样进行了细致的实验，包括干燥煤样、自然含水煤样、液态水湿润煤样以及压力水注水煤样等不同的湿润处理。 首先，实验结果显示压力水注水煤样（即含有裂隙的煤样）的无因次渗透率随瓦斯压力的增加呈现出非线性变化，表现为先减小然后增大，当瓦斯压力达到1.00 MPa左右时，渗透率有明显的拐点。这表明水分的存在及其状态对瓦斯流动特性有着显著影响。 其次，对于干燥煤样、自然含水煤样以及液态水湿润煤样，它们的渗透率与含水率之间呈线性减小的关系，说明水分含量越高，煤的渗透性越低。这有助于理解煤层在干燥和湿度变化下的瓦斯流动模式。 最后，研究发现随着含水率的增加，水分对瓦斯压力的敏感性增强，而在压力水注水煤样中，水压主要是通过裂隙的形成来影响瓦斯压力的敏感性。这对于理解和优化水力增透技术在高湿条件下的瓦斯抽采策略具有重要意义，因为这可能涉及到如何控制和管理煤层中的裂隙以改善瓦斯的流动效率。 该研究的关键词包括煤、水分、气体压力和无因次渗透率，它不仅提供了实证数据，还为煤炭开采领域中瓦斯管理和安全提供了科学依据，特别是在复杂地质条件下实施水力增透技术时，该研究成果具有重要的指导价值。论文的研究成果基于三项基金项目的支持，体现了科研团队对这一课题的深入探索和持续关注。