煤炭工程

作者：胡皓宇

单位：煤炭科学研究总院 开采研究分院，北京 100013

关键词：CT扫描技术 , 裂隙网络 , 裂隙参数 , 瓦斯流动 , 渗流速度,

为研究煤岩受载后裂隙网络构成特征以及瓦斯流动规律，本研究采用CT扫描技术分析了煤岩受载过程中裂隙微观参数变化以及宏观裂隙形态特征, 结合COMSOL数值模拟软件研究了瓦斯流动过程中煤岩裂隙与瓦斯流体的相互作用规律。结果表明：砂岩、冲积层黏土和煤试件受载破坏后裂隙张开度集中在0.1~0.2mm，裂隙倾角分别集中在80°~90°，55°~70°，50°~90°；裂隙长度尺寸以及扩展方向不同导致裂隙形态不同，砂岩贯通岩石上下表面，整体破坏严重，破坏后呈“双斜面剪切破坏”，煤试件破坏后呈“单斜面剪切破坏”。砂岩裂隙贯通渗透率大，整个截面上流速超过0.01m/s，黏土和煤试件流速增长区域范围小。受瓦斯流动压力影响，砂岩试件内部压力大于0.5MPa的区域最大，体积占比达到21%，冲积层黏土体积占比16%，煤试件体积占比达到11%；裂隙形态改变引起瓦斯压力梯度变化，垂直裂隙区域气压分布形状呈一次函数线性增加，裂隙尖端区域气压分布形状呈二次函数变化。

来源：2025年第9期

《煤炭工程》期刊编辑部

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