孔隙壓力升降條件下煤巖雙孔隙滲透率模型研究

堯春洪，李波波,2,3，高 政，李建華，許 江

（1.貴州大學 礦業學院，貴州 貴陽 550025；2.貴州大學 喀斯特地區優勢礦產資源高效利用國家地方聯合工程實驗室，貴州 貴陽 550025；3.貴州省非金屬礦產資源綜合利用重點實驗室，貴州 貴陽 550025；4.重慶大學 煤礦災害動力學與控制國家重點實驗室，重慶 400044）

0 引 言

煤巖通常被認為是由多孔基質塊體和裂隙組成的雙重孔隙介質，孔隙和裂隙的性質直接影響煤巖氣體吸附和運移特性[1]。滲透率是反映煤巖內氣體流動的關鍵參數[2]，雖然裂隙滲透率比基質滲透率大幾個數量級[3]，但是基質內氣體流動過程也會對煤層瓦斯抽采率產生影響。因此，研究不同孔隙壓力條件下基質滲透率和裂隙滲透率的演化規律十分重要。

在煤層瓦斯抽采過程中，煤巖滲透率受有效應力、孔隙壓力、氣體吸附/解吸特性、孔裂隙結構特征和滑脫效應等因素影響，為此，相關學者通過試驗對這些機制展開研究。馬如英等[4]開展覆壓孔滲試驗，認為有效應力變化是影響煤儲層滲透性大小的重要因素。梁冰等[5]開展不同圍壓和孔隙壓力條件下的解吸-滲流試驗，得出煤巖滲透率隨孔隙壓力降低先減小后增大的結論。李立功等[6]開展核磁共振試驗和滲流試驗，發現滑脫效應與不同基質和裂隙的寬度有關系。為定量研究煤層瓦斯抽采過程中滲透率與孔隙和裂隙之間的關系，相關學者進行大量理論模型研究。ZHOU等[7]將裂隙體系作為滲流主要通道，建立裂隙滲透率模型，研究可變滑脫效應對滲透率的影響。……