PDF《低渗煤体渗透特性对其加载轴 （围）压》

5 .

3 3

58 9-0 .

2 7

64 3 σ

1 (

4 ) 将公式(

4 ) 带入公式(

3 ) 可以得到轴压、围压和渗透率的函数关系: K =1

5 .

3 3

58 9 e -

0 .

4 5 σ

2 -0 .

2 7

64 3 σ

1 e -

0 .

4 5 σ

2 (

5 )

4 西南大学学报( 自然科学版) h t t p : / / x b b j b . s w u . e d u . c n 第4 1卷 通过函数(

5 ) 可以看出,渗透率和围压呈负指数关系,与轴压呈线性关系,渗透率随围压及轴压的增大而减 小,围压对渗透率的影响高于轴压. 将轴压、围压对渗透率影响试验数据与拟合公式计算值进行比对,如图4所示.可以看出在瓦斯压力 P=0 . 8MP a ,温度为T=2

0 ℃情况下,轴压、围压均在2~1

0 MP a的范围内,煤样渗透率的试验值与公 式(

5 ) 的计算值吻合度非常高. 图3 拟合系数α 与轴压关系 图4 煤样渗透率实验与拟合计算值比对图 可认为义新安煤矿主采的二1 煤层,在瓦斯压力

1 . 0MP a ,温度为2 0℃,轴压、围压在2~1 0MP a之 间煤岩渗透率 K 符合公式(

5 ) 的变化规律.

3 结论利用全应力 应变三轴伺服控温渗流试验系统,在不同轴压及围压作用下对低渗透性煤样试件的瓦斯 渗透率进行了实验,结论如下:

1 )试件渗透率在轴压( 围压) 加载过程中不断降低,前期较为急剧,后期趋于平缓,围压对渗透率影响 高于轴压.

2 )围压与渗透率符合 K= α e -0 .

4 5 σ

2 关系,拟合系数α 随着轴压的升高呈依次降低的趋势,拟合系数α 与轴压符合α=1

5 .

4 2

62 3-0 .

2 6

19 4 σ

1 函数关系.

3 )轴压、围压为2~1 0MP a时,两者和渗透率满足 K=1

5 .

3 3

58 9 e -0 .

4 5 σ

2 -0 .

2 7

64 3 σ

1 e -0 .

4 5 σ

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