大煤样渗透试验系统：研发与应用

"大块煤样渗透试验装置研制及应用" 本文主要介绍了一种自主研发的大煤样渗透试验系统，该系统专为150mm×150mm×150mm的大块煤样设计，旨在研究其渗透性能。试验系统包括瓦斯源、瓦斯压力测试、瓦斯流量测试、伺服加载、声发射检测和渗透试验装置等多个组成部分，这些单元协同工作，可以模拟真实工况下煤体的渗透特性。 该试验装置的一大特点是能够处理含有原生节理、裂隙和层理的大块煤样，这对于理解复杂地质条件下煤体的瓦斯渗透行为至关重要。在实验过程中，系统能够实时监测煤样的应力、声发射（AE）信号、瓦斯压力以及瓦斯流量。实验结果显示，这些参数之间存在良好的相关性。瓦斯流量在煤样的弹性阶段后期达到最低值，随着煤样逐渐进入屈服点，瓦斯流量开始显著增加，而最大流量则会滞后于煤样的峰值强度出现，这揭示了煤体结构变化对瓦斯流动的影响。 试验系统的伺服控制重复加载功能使得研究人员可以模拟不同的应力条件，研究煤体在不同应力状态下的渗透性变化。此外，系统的操作简便，气密封性良好，确保了实验数据的准确性和可靠性。通过这样的试验，可以真实再现工作面前方煤体在受力状态下的渗透性特征，这对于预测和控制煤矿瓦斯涌出具有重要意义。 研究结果对于制定工作面前方煤体的瓦斯抽放方案和提高安全生产管理水平提供了科学依据。通过对大块煤样的渗透试验，可以更深入地理解煤体的瓦斯运移规律，有助于预防和减少煤矿瓦斯事故的发生，提升煤矿的安全水平。 关键词：大块煤样；瓦斯；渗透性；声发射(AE) 中图分类号：TU452 文献标识码：A 文章编号：1673-9787(2012)06-0650-05 这项研究不仅展示了先进的试验设备和技术，还强调了其在实际煤矿安全中的应用价值，为未来煤炭行业的瓦斯治理和安全研究提供了新的工具和方法。