煤层瓦斯压力理论解析与影响因素分析_中国煤炭行业知识服务平台

煤层瓦斯压力理论解析与影响因素分析

作者

张占涛
单位

煤炭科学研究总院开采研究分院中煤科工开采研究院有限公司
摘要

瓦斯压力和应力是煤与瓦斯突出发生的必要条件，揭示瓦斯压力与应力的关系对煤与瓦斯突出机理的研究有重要意义。在分析解放层开采对瓦斯压力影响规律和煤与瓦斯突出过程中瓦斯压力变化规律的基础上，根据气体状态方程和多孔介质有效应力理论，结合煤层孔隙度与应力的关系，得到了煤层瓦斯压力的解析解，分析了影响因素对瓦斯压力的影响规律。研究结果表明，应力是影响煤层瓦斯压力的主要因素；瓦斯压力受应力敏感系数α、地温梯度β、地应力梯度D等因素的影响，且与各因素存在正相关的非线性关系，在其他影响因素不变的情况下，煤层应力敏感系数α、地温梯度β、地应力梯度越大，瓦斯压力D越大；煤层应力敏感系数α越大，瓦斯压力对应力的变化越敏感；地应力梯度D和地温梯度β在煤层深部时对瓦斯压力的变化影响作用显著。
关键词

瓦斯压力应力敏感系数地应力梯度地温梯度
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(51804159)；天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2022-2-TD-ZD016)；
文章目录

1 瓦斯压力与应力关系分析
1.1 解放层开采
1.2 煤与瓦斯突出
2 瓦斯压力理论分析
3 瓦斯压力影响因素分析
3.1 应力敏感系数α的影响
3.2 地温梯度β的影响
3.3 地应力梯度D的影响
4 结论