不同层理方向对原煤变形及渗流特性的影响

利用自行研制的含瓦斯煤热流固耦合伺服渗流试验装置，以平行和垂直层理2种不同的原煤试样为研究对象，进行相同有效应力、瓦斯压力条件下，不同轴压、围压组合；相同瓦斯压力、静水压力条件下，不同有效应力的渗流试验，探究其变形及渗透率的差异。研究结果表明：平行层理试样沿z方向的裂隙度φz大于垂直层理试样，垂直层理试样的总裂隙度φ大于平行层理试样；煤体中平行层理方向的裂隙度大于垂直层理方向；在静水压力下，平行层理试样渗透率大于垂直层理试样，煤体平行层理方向渗透性高于垂直层理方向；基于平板流体理论，得出了渗透率与径向应变呈二次函数关系，在煤体中平行层理方向的初始裂隙度系数β是垂直层理方向的1.5~2.0倍；当考虑渗流通道为贯通裂隙时，平行层理方向的初始裂隙度φ0与初始裂隙开度平方d20的乘积是垂直层理方向的1.5~2.0倍。