温度影响下的原煤与型煤渗流特性对比研究

"本文主要研究了温度对原煤与型煤渗流特性的影响，采用自主研发的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置，在保持有效应力恒定的条件下，进行了不同温度下的渗透率测定。研究发现，无论是型煤还是原煤，其渗透率都会随温度升高而逐渐降低，且这种变化近似符合负指数函数关系。型煤的渗透率通常显著高于原煤。此外，原煤对温度的敏感性要高于型煤，即温度变化对原煤渗透率的影响更大。通过定义温度敏感性系数，进一步揭示了两种煤样在温度影响下的渗透率差异。这些发现对于理解和预防煤与瓦斯突出灾害，以及优化煤矿安全措施具有重要意义。" 在这项研究中，作者关注的是煤层瓦斯渗流特性的重要因素之一——温度。他们指出，温度的变化对煤层瓦斯的渗流特性有显著影响，这在预防煤与瓦斯突出灾害中至关重要。为了进行实验，研究人员使用了先进的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置，确保在恒定的有效应力下进行测试。有效应力是指在考虑孔隙压力后，煤体实际承受的应力，它对煤的力学性质和渗流特性有直接影响。 在不同温度条件下，他们分别测量了型煤和原煤的渗透率。渗透率是衡量气体或液体在煤层中流动能力的指标，对于理解瓦斯排放和流动路径至关重要。结果显示，无论是型煤还是原煤，渗透率都随温度升高而下降，表明高温环境会降低煤层的透气性。型煤的渗透率在所有条件下的表现均优于原煤，这可能与型煤的结构更均匀、孔隙结构更利于气体流动有关。 为了解释不同煤样对温度的响应差异，作者引入了温度敏感性系数。这个系数能量化煤样渗透率对温度变化的敏感程度。分析表明，随着温度的增加，两种煤样的渗透率对温度的敏感性均减弱，但原煤的敏感性始终高于型煤，这意味着在温度变化较大的环境中，原煤的渗流特性会受到更大影响。 这些发现对于矿井瓦斯治理和安全管理具有深远意义。在实际操作中，矿工和工程师需要考虑工作面的温度变化对煤层渗流特性的影响，以制定相应的通风和瓦斯抽放策略。通过理解和掌握不同煤样的温度敏感性，可以更有效地控制瓦斯释放，减少煤与瓦斯突出的风险，从而提高矿井作业的安全性。