构造煤孔隙率对瓦斯渗透性的温度与应力双重影响研究

本研究论文探讨了孔隙率对构造煤瓦斯渗透性的重要影响。作者王公忠和孙光中选取了具有不同孔隙率的构造煤原煤作为研究对象，通过使用三轴应力渗流装置进行实验。实验结果显示，在恒定的温度条件下，构造煤的瓦斯渗透性与煤体的孔隙率呈正相关，渗透率K0与孔隙率σ之间的关系表现为二次函数形式，即K0=ασ^2+βσ+δ。这意味着随着孔隙率的增加，瓦斯更容易在构造煤中流动，其渗透性增强。 进一步的研究发现，当温度保持恒定时，构造煤的瓦斯渗透性会随着平均有效应力的上升而逐渐减小，特别是对于孔隙率较大的煤样，其渗透率的变化更为显著。这表明在一定压力范围内，增加煤体的致密程度可以有效地抑制瓦斯的流动。 然而，当平均有效应力保持不变时，相同孔隙率的构造煤随温度的升高，瓦斯渗透率反而会下降。这一现象表明温度对构造煤瓦斯渗透性的影响力小于孔隙率，尤其是在调节煤的微观结构和瓦斯流动路径方面，孔隙率的作用更为关键。 该研究为理解构造煤的瓦斯运移特性提供了有价值的实验证据，对于煤矿安全管理和瓦斯防治策略的制定具有重要的实践意义。通过控制构造煤的孔隙率，可以为有效管理煤层瓦斯释放风险提供科学依据。此外，论文的关键词包括“构造煤”、“原煤”、“孔隙率”、“瓦斯”和“渗透性”，这些都是深入探讨构造煤瓦斯行为的关键术语，有助于煤炭行业的专业人士进一步了解和应用这些研究成果。