瓦斯压力对含瓦斯煤渗透特性影响的试验研究

"不同瓦斯压力条件下含瓦斯煤的渗透特性试验研究" 本文是一篇深入探讨瓦斯压力对含瓦斯煤渗透特性影响的研究报告，主要关注的是在各种工况下，瓦斯压力如何影响煤体的渗透性能，这对于煤炭行业的瓦斯治理和煤层气开发具有重要意义。作者通过一系列的实验，旨在为地面煤层气开发和井下瓦斯抽采提供科学依据和技术支持。 首先，研究者进行了含瓦斯煤的三轴剪切试验，目的是确定在进行三轴渗流试验时，试件应保持的稳定轴向应力和围压的合适范围。这样的预试验是必要的，因为它确保了在后续的渗透试验中，煤体的状态是可控且稳定的。 随后，研究人员以贵州松河煤矿8号煤为样本，利用自行设计的出口压力可调的三轴渗透仪进行了一系列实验。这些实验是在有效应力和温度恒定的情况下，改变瓦斯压力，观察其对煤体渗透率的影响。实验结果显示，当瓦斯压力保持不变时，含瓦斯煤试件的抗剪强度会随着围压的增加而增强。这表明，更高的围压可以提高煤体抵抗瓦斯逸出的能力。 此外，当有效应力、温度和试件两端压差保持恒定时，研究发现渗透率与间隙气压之间存在指数关系，即随着间隙气压的增加，渗透率显著下降。这揭示了瓦斯压力对于降低煤体内部瓦斯流动性的关键作用，较高的间隙气压会更有效地阻止瓦斯的流动。 最后，当有效应力、温度和间隙气压固定时，渗透率会随着两端压差的增大而减少。这意味着在井下作业中，控制适当的压差能有效控制瓦斯的流动，从而提高瓦斯抽采效率和安全性。 此项研究的结果对于理解煤层内瓦斯的动态行为，以及优化煤层气开采策略和瓦斯抽采工艺具有重要价值。它提供了理论依据，有助于工程师们在实际操作中更好地预测和控制含瓦斯煤层的瓦斯释放，降低事故风险，同时提高煤层气的经济效益。