复杂地质条件下煤岩渗流特性及其变化规律研究

本文主要探讨了在不同围压和水压条件下煤岩的渗流规律，针对煤炭资源深部开采时面临的复杂地质环境，该研究具有重要的实践意义。作者利用岩石渗透分析仪和核磁共振煤岩孔隙分析系统，对煤岩试样进行了细致的实验，测试了在不同水压和围压下的渗流量变化。通过实验数据，研究者发现煤岩渗流过程可以分为三个阶段：非线性阶段、近线性阶段和线性阶段，这揭示了煤岩在承受载荷时的渗流行为特征。 围压被确认为影响煤岩渗流的关键因素，具体表现为：在低围压（小于4 MPa）下，煤岩的渗流速度呈现出指数增长的模式，而当围压超过4 MPa时，渗流变化量则表现出线性增长趋势。这一发现对于理解煤层在不同地应力状态下的渗流特性至关重要，有助于优化开采设计和预防可能的地下水涌出问题。 此外，研究还涉及煤岩孔隙的变形过程，分为三个阶段：孔隙受压急剧变形阶段、孔隙受压缓慢变形阶段以及孔隙受压压密阶段。这些阶段的变化反映了煤岩结构随压力变化的物理响应，这对于深入理解煤层稳定性及地下工程的安全性具有重要意义。 总结起来，这项工作不仅提供了煤层涌水量估算的依据，还为煤炭开采过程中的地下水资源管理、防突措施以及矿山工程的稳定性分析提供了科学依据。对于煤炭工业的可持续发展和技术进步，这篇文章的研究成果具有很高的实用价值和理论价值。