应力对煤岩瓦斯渗透率影响的数值分析_中国煤炭行业知识服务平台

应力对煤岩瓦斯渗透率影响的数值分析

作者

张英华宋守一黄志安杨飞高玉坤王辉
单位

北京科技大学土木与环境工程学院
摘要

为探讨外载应力对煤岩瓦斯渗透率和原煤中瓦斯微观流动状态的影响规律,开展了不同应力加载条件下的原煤瓦斯渗流特性的实验研究,利用离散元分析软件UDEC中的可压缩流体模块,对受载含瓦斯煤的渗透特性进行了数值模拟并进行了实验验证。研究结果表明,实验结果和数值模拟结果吻合度较高;快速压实阶段,此阶段煤岩所受应力小于7.5 MPa,小于煤岩强度,煤岩的瓦斯渗透率随应力增大而减小;线弹性阶段,此阶段煤岩所受应力介于7.5~15.1 MPa之间,煤岩中原生裂隙闭合量不显著,瓦斯渗透率随应力增大不明显;塑形变形阶段,此阶段煤岩所受应力大于煤岩强度15.1 MPa,煤岩内部产生次生裂隙,并且裂隙宽度随应力的增加而增大,煤层中出现流量较大的裂隙,瓦斯渗透率随应力增大而迅速增加。
关键词

瓦斯渗流特性应力煤层渗透率UDEC数值分析
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(51474017)；
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