构造煤承压过程渗透性演化规律及其应用研究

煤是一种对应力和温度非常敏感的岩石材料。在不同构造应力作用下，形成不同结构特征、不同类型的构造煤。河南西部矿区受嵩山地质构造影响，煤体松软、易碎，通常具有较高的瓦斯含量和瓦斯压力，但其瓦斯渗透性却很低，属于难抽采煤层。

研究表明，煤与瓦斯突出灾害几乎都发生在构造煤发育区。提高松软低透气性煤层的抽采效率，防治瓦斯灾害发生，一直是国内外学者致力于研究且尚未解决的科学难题。

已有研究表明，构造煤分布存在明显的区域性，且煤体的破坏具有极大的不均衡性分布。不同区域构造煤在地质历史形成过程中，其破坏形式、变形过程、变形历史等差异性较大，其对于外荷载作用渗透率的敏感性也不一致，卸荷效应更难于趋于一致。

煤体的变形控制着渗透性的演化，渗透性又与其承载应力密切相关。针对加载过程中渗透性演化特点，已经有了较为深入的认识。但煤岩体采动影响不仅仅表现为应力的增加，往往伴随着不同方向应力减小的变化。目前，对该问题研究的主要缺陷是使用加载的理论和方法分析卸荷作用的问题，即便有限的涉及到含瓦斯渗透性变化煤卸荷方面的研究，但并未形成有效的理论模型。

综合考虑以上背景，结合含瓦斯构造煤体多种应力条件下的渗流特性，基于改进的三轴应力蠕变渗流实验系统，在试验的基础上，分析载荷作用下煤岩瓦斯渗流随时间的变化规律，结合采动影响情况，研究加卸载与循环荷载作用下含瓦斯煤的渗透性特征。该成果为煤层气资源开发和煤与瓦斯突出的机理分析提供必要的理论基础，对加大我国煤层气开采、缓解能源紧张、充分开采和利用能源资源、提高煤矿能源开采效率、减少煤矿安全事故与大气环境污染等都具有重大意义。

煤是一种对应力和温度非常敏感的岩石材料,在不同构造应力作用下,形成不同结构特征、不同类型的构造煤。河南西部矿区受嵩山地质构造影响,煤体松软、易碎,通常具有较高的瓦斯含量和瓦斯压力,但其瓦斯渗透性却很低,属于难抽采煤层。研究表明,煤与瓦斯突出灾害几乎都发生在构造煤发育区。提高松软低透气性煤层的抽采效率,防治瓦斯灾害发生一直是国内外学者致力于研究且尚未解决的科学难题。已有研究表明,构造煤分布存在明显的区域性,且煤体的破坏具有极大的不均衡性分布,不同区域构造煤在地质历史形成过程中,其破坏形式,变形过程、变形历史等差异性较大,其对于外荷载作用渗透率的敏感性也不一致,卸荷效应更难于趋于一致。煤体的变形控制着渗透性的演化,渗透性又与其承载应力密切相关。针对加载过程中渗透性演化特点,已经有了较为深入的认识。但煤岩体采动影响不仅仅表现为应力的增加,往往伴随着不同方向应力减小的变化。目前,对该问题研究的主要缺陷是使用加载的理论和方法分析卸荷作用的问题,即便有限的涉及到含瓦斯渗透性变化煤卸荷方面的研究,但并未形成有效的理论模型。综合考虑以上背景,结合含瓦斯构造煤体多种应力条件下的渗流特性,基于改进的三轴应力蠕变渗流实验系统,在试验的基础上,分析载荷作用下煤岩瓦斯渗流随时间的变化规律,结合采动影响情况,研究加卸载与循环荷载作用下含瓦斯煤的渗透性特征。该成果为煤层气资源开发和煤与瓦斯突出的机理分析提供必要的理论基础,对加大我国煤层气开采、缓解能源紧张、充分开采和利用能源资源、提高煤矿能源开采效率、减少煤矿安全事故与大气环境污染等都具有重大意义。