应力—渗流耦合作用下原煤渗透特性实验研究.pdf

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1、2015年第3期中州煤炭总第231期安全I程应力一渗流耦合作用下原煤渗透特性实验研究彭青阳，赵延林，蔡璐，彭青松(1．湖南科技大学能源与安全工程学院，湖南湘潭411201；2．湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室，湖南湘潭411201；3．河南能源化工集团义煤公司职教中心，河南义马472300)摘要：煤岩是典型的层状软岩，在平行原煤节理和垂直原煤节理裂隙面应力作用下，原煤将呈现出不同的渗流规律。采用河南新安煤矿15110工作面的原煤，用酚醛树脂加以包裹，形成方形树脂包裹原煤的透明试件。根据原煤节理情况，选

2、取平行节理方向和垂直节理方向作为试件加载方向，进行应力一渗流耦合作用下原煤渗透特性实验研究，获得应力一渗流耦合作用下原煤的渗流规律。通过实验得出结论：稳定水压条件下随平行节理方向应力的增加，其渗透水流量逐渐增大；透水量随垂直节理方向应力的增大而减少；同时，得到水压与应力耦合作用下原煤的流固耦合方程。关键词：原煤；稳定水压；原煤渗透；树脂包裹；渗透试验中图分类号：P589．1文献标志码：A文章编号：1003—0506(2015)03—0001—04ExperimentalStudyonPermeabilityCha

3、racteristicsforRawCoalUnderStress-seepageCouplingEfectPengQingyang一，ZhaoYanlin一，CaiLu，PengQingsong。(1．SchoolofEnergyandSafetyEngineering，HunanUniversityofScienceandTechnology，Xiangtan411201，China；2．HunanProvincialKeyLaboratoryofSafeMiningTechniquesofCoalMines

4、，HunanUniversityofScienceandTechnology，Xiangtan411201，China；3．VocationalEducationCenterofYimaCoalIndustryCo．，HenanEnergyandChemicalIndustryGroup，Yima472300，China)Abstract：Coalistypicalsoftlayerrockmass，seepageregulationsofrawcoalunderparalleljointsstressorver

5、ticaljointsstresswouldbedifferent．Rawcoalpickedfrom15110workingfaceinXinganCoalMineinHenan，wasencapsulatedbyphenolicresin，andformedthesquaretransparenttestspecimen．Accordingtodistributionofjoints，paralleljointsandverticaljointsdirectionwereselectedtobeloading

6、direction，experimentsonrawcoalpermeabilityunderstress—seepagecouplingconditionwereperformed，seepageregulationsun·derstress—seepagecouplingactionwereobtained．Itindicatedthatwaterflowincreasedwithincreaseofparalleljointsstress，however，decreasewithincrementofver

7、ticaljointsstress．Meanwhile，fluid—solidcouplingequationsconsideringactionofwaterpressureandstresswereobtained．Keywords：rawcoal；stablewaterpressure；permeabilityofrawcoal；resincoated；permeabilitytest煤矿企业进行资源整合以后，原有小煤矿或采空区赋水情况及破坏区内小煤矿水力联系情况进行空区给大型矿井安全生产带来了严重安全隐患

8、。深入研究，避免因错误估计小煤矿破坏区赋水情况、因此，需要研究一种行之有效的未知采空区边界探水力联系和防水煤(岩)柱留设厚度时效性所造成测方法，同时对资源整合后期被小煤矿破坏区域采的煤矿透水事故。矿井突水是煤矿较为常见的地质灾害，在采矿掘进过程中，当巷道揭穿导水断裂、富水溶洞、积水收稿日期：2014—12—19老窑时，大量地下水突然涌人矿山井巷。矿井突水基金项目：国家自然