中国矿业大学学报

2017, v.46;No.218(05) 1058-1065

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承压颗粒煤逐级加载下渗透特性实验研究
Experimental study of the seepage properties of the compacted particle coal under gradual loading

褚廷湘;姜德义;余明高;

摘要(Abstract):

为了识别覆岩应力及颗粒粒径对破碎煤体渗透的影响效应,通过承压破碎遗煤的渗流实验,得到了应力逐级加载过程中渗透率与加载应力、粒径、渗流梯度间的关系.结果表明:1)承压破碎颗粒煤的应力-应变曲线具有明显的阶段特征,在0~6 MPa区间快速压实,在6~12 MPa区间缓慢压实,12 MPa后压实效应微弱.2)测试过程中煤样的空隙率、渗透率随应力增大逐渐降低;而偏达西因子始终为负值,其绝对值随应力增加而增加.3)在相同轴向应力加载下,空隙率、渗透率随颗粒粒径的增加而降低,而其衰减系数随颗粒粒径的增加而增加.4)在应力加载过程中煤样内部物理结构发生变化,造成煤样的粒级构成变化,致使破碎分形维数增加,颗粒煤出现再次破碎,进而影响其渗透行为.5)通过承压破碎煤体渗流实验,说明采空区应力的逐渐恢复,将造成遗煤堆积区的空隙率、渗透率不断下降;通过降低煤体的破碎度、减少小颗粒比重有助于降低空隙率及渗透率,进而有利于煤自燃防治.

关键词(KeyWords): 采空区;;应力;;破碎煤体;;渗透率;;自燃;;渗流

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(U1361205,51404090,51574111)

作者(Author): 褚廷湘;姜德义;余明高;

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