煤岩孔隙率与渗透率变化规律试验研究

作者：段品佳; 王芝银

来源：地下空间与工程学报, 2013, (06): 1283-1288.

• 煤岩
• 压缩试验
• 渗透率
• 孔隙率
• 应力状态 coal
• compression test
• permeability
• porosity
• stress state

煤岩的渗透率与孔隙率密切相关,而煤岩的应力状态对孔隙率具有显著的影响。本文基于对韩城3#、5#和11#煤的单轴和三轴压缩试验结果,根据煤岩的变形特性与孔隙率之间的关系,得出了各类煤岩在压缩条件下孔隙率随应力状态改变的变化规律;然后,利用Palmer等提出的煤岩孔隙率对渗透率的影响关系,计算得出了渗透率随煤岩应力状态改变的变化规律;通过三类煤岩计算结果的对比分析,确定了煤岩类型对渗透率随应力状态变化规律的影响。研究表明,煤岩孔隙率和渗透率随应力状态改变呈先减小然后逐渐增大的趋势,在反弹点处,煤岩的应力值为峰值强度的20%~40%;峰值强度后孔隙率随有效应力增大的速率比峰值强度前大2~3倍,并受煤岩类型的影响较大。研究成果可为煤层气工程排采过程中确定和分析渗透率的变化规律提供参考。