孔隙压力与水分综合作用的煤岩渗透率演化规律

李波波^1,2,3，李建华¹，杨康¹，任崇鸿¹，许江⁴，高政¹

1. 贵州大学矿业学院2. 贵州大学喀斯特山区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室3. 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地4. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室

摘 要：为探究孔隙压力与水分变化引起的煤基质压缩体积变化及其对煤岩渗透率的影响规律,采用液氮吸附实验和压汞实验结合的方法计算煤基质压缩系数,并分析煤岩孔隙结构特征.开展不同含水率条件下孔隙压力升高的煤岩渗流实验,构建考虑水分和孔隙压力综合作用的渗透率模型,体现煤岩孔隙结构和瓦斯渗流的关联性.结果表明:煤基质压缩系数可使煤岩压缩体积变化量化,而且煤岩渗透率与孔隙压力呈指数函数关系.孔隙压力恒定时,渗透率随含水率的增大而减小.对比分析渗透率模型计算的压缩系数与孔隙结构实验计算值,说明孔隙结构对煤岩吸附及渗透特性有控制作用.

关键词：煤岩;压缩系数;渗透率;孔隙压力;含水率;