為探究煤層各向異性滲流機(jī)制,分析其吸附特性,建立吸附模型并計(jì)算吸附變形量,進(jìn)而量化吸附作用對(duì)滲透率的貢獻(xiàn)情況。在此基礎(chǔ)上分析煤層各向異性滲流特性,進(jìn)一步構(gòu)建應(yīng)力和滑脫效應(yīng)耦合作用的各向異性滲透率模型,并通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證其適用性。結(jié)果表明:煤層瓦斯吸附過(guò)程受吸附變形和外應(yīng)力的影響,且不同方向的瓦斯吸附量存在差異;在孔隙壓力增大過(guò)程中,各方向瓦斯吸附量曲線(xiàn)先增大后趨于平緩;在有效應(yīng)力、孔隙壓力和滑脫效應(yīng)的綜合作用下,煤層各方向的滲透率均先減小后趨于平緩�？紤]應(yīng)力和滑脫效應(yīng)耦合作用下煤層各向異性滲透率模型計(jì)算曲線(xiàn)與試驗(yàn)值吻合度較高,驗(yàn)證了模型的適用性。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,30(02)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

煤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖[7]

吸附試驗(yàn)數(shù)據(jù)取自文獻(xiàn)[10]，通過(guò)式(5)可得煤樣的吸附量曲線(xiàn)，如圖2所示�？梢钥闯�，煤層各方向瓦斯吸附量存在差異，但煤樣各方向(x、y和z)吸附量隨孔隙壓力的增大均為先增大后趨于平緩。同時(shí)模型曲線(xiàn)與試驗(yàn)值無(wú)限趨近，表明改進(jìn)的吸附模型可較好地描述煤層吸附量的各向異性變化特征。這是由于瓦斯主要以吸附態(tài)存儲(chǔ)于煤層，孔隙壓力增大過(guò)程中導(dǎo)致其吸附性增強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的吸附量也在增大[10]。同時(shí)將表1中的參數(shù)代入式(8)并通過(guò)計(jì)算可得吸附變形曲線(xiàn)，如圖3所示�？梢钥闯�，各煤樣由于吸附作用導(dǎo)致各方向吸附變形量均隨孔隙壓力的增大呈增大趨勢(shì)。

可以看出，煤層各方向瓦斯吸附量存在差異，但煤樣各方向(x、y和z)吸附量隨孔隙壓力的增大均為先增大后趨于平緩。同時(shí)模型曲線(xiàn)與試驗(yàn)值無(wú)限趨近，表明改進(jìn)的吸附模型可較好地描述煤層吸附量的各向異性變化特征。這是由于瓦斯主要以吸附態(tài)存儲(chǔ)于煤層，孔隙壓力增大過(guò)程中導(dǎo)致其吸附性增強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的吸附量也在增大[10]。同時(shí)將表1中的參數(shù)代入式(8)并通過(guò)計(jì)算可得吸附變形曲線(xiàn)，如圖3所示�？梢钥闯�，各煤樣由于吸附作用導(dǎo)致各方向吸附變形量均隨孔隙壓力的增大呈增大趨勢(shì)。2.2 考慮煤層各向異性的滲透率模型驗(yàn)證

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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