馮雨實(shí) 張丹丹

摘要：文章從試驗(yàn)研究、機(jī)理研究兩個(gè)方面，分析了溫度對含瓦斯煤滲流特性影響規(guī)律的研究現(xiàn)狀。結(jié)果顯示，前人所得到的相應(yīng)成果均有不同，究其原因，主要有：溫度適用程度不同，量測成果可信度較低，沒采用先進(jìn)的技術(shù)方法等。

關(guān)鍵詞：滲流；試驗(yàn)研究

1 緒論

煤與瓦斯突出是煤礦開采過程中的一種極具破壞性的災(zāi)難性事故，煤與瓦斯研究主要在于推敲煤層中瓦斯的滲流路徑，掌握其相關(guān)規(guī)律必定為后續(xù)工作提供巨大方便。在不同的力學(xué)性質(zhì)與環(huán)境下，巖體所呈現(xiàn)出的狀態(tài)也大為不同，從而激起了眾多科研工作者對溫度影響滲流規(guī)律的相關(guān)研究，其研究基礎(chǔ)在于綜合分析溫度對含瓦斯煤滲流特性影響規(guī)律的真實(shí)現(xiàn)狀。

2 溫度對煤巖滲流特性影響規(guī)律的研究現(xiàn)狀

對于溫度而言，瓦斯在其煤層中滲流特性影響規(guī)律的研究，主要可以總結(jié)為理論推敲和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，在以往的分析與結(jié)論中，前者由于相關(guān)條件的不滿足，而造成結(jié)論應(yīng)用不多，后者則具有非常多的數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)于溫度對滲流規(guī)律的分析中，學(xué)者梁冰[12]等使溫度在100℃～700℃內(nèi)，對巖石進(jìn)行分析，從而獲得滲透率和溫度的之間的聯(lián)系，得出在溫度開始升高時(shí)，滲透率增加緩慢，當(dāng)升高到某一溫度之后，滲透率升高的速度迅速增大，這一溫度即為門檻值溫度，但試驗(yàn)過程是先將試件加到一定溫度后，在一段時(shí)間內(nèi)減低溫度，使之達(dá)到正常溫度，不能很好地闡兩者的聯(lián)系；學(xué)者劉均榮[3]等同樣使溫度在100℃～700℃內(nèi)，對巖石進(jìn)行分析，分析滲透率和溫度的之間的聯(lián)系，并觀察到滲透率隨溫度的變化而變化；學(xué)者楊新樂等[45]在溫度不一樣的前提下，對煤樣進(jìn)行分析，從而獲得不同溫度條件下的煤層氣解吸滲流規(guī)律，但所研究的試驗(yàn)溫度僅僅為50℃，高于此溫度就很難分析出相應(yīng)結(jié)論；學(xué)者程瑞端[6]保持圍巖壓力相同的條件，為總結(jié)溫度、滲透系數(shù)和應(yīng)力三者之間的聯(lián)系，對型煤試樣進(jìn)行分析，其結(jié)論表明，煤層瓦斯?jié)B透率與煤體溫度呈一定的函數(shù)關(guān)系，但溫度依舊是50℃；學(xué)者張廣洋等[78]為研究地應(yīng)力、溫度、煤中水分等與瓦斯?jié)B透之間的關(guān)聯(lián)，對相關(guān)煤樣進(jìn)行分析，用于區(qū)分型煤與原煤滲流過濾的不同[9]，試驗(yàn)結(jié)果常常與實(shí)際有一定的差距；學(xué)者徐增輝等[10]進(jìn)行了溫度對軟巖滲透系數(shù)影響的試驗(yàn)研究，得出軟巖的滲透系數(shù)隨著溫度和巖體溫度的升高而增大，他依舊將水和巖石作為分析對象；學(xué)者李志強(qiáng)[1112]等使溫度在30℃～70℃內(nèi)，為確定溫度與煤體滲透率的關(guān)聯(lián)，對型煤煤樣進(jìn)行分析，并發(fā)現(xiàn)不同有效應(yīng)力條件下煤體滲透率與溫度的關(guān)系并非單調(diào)遞增或單調(diào)遞減，而是存在一個(gè)轉(zhuǎn)折區(qū)，轉(zhuǎn)折區(qū)的位置取決于有效應(yīng)力與熱應(yīng)力的大小對比關(guān)系；學(xué)者胡耀青等[13]采用太原理工大學(xué)采礦工藝研究所研制的煤巖MDS200三軸滲透試驗(yàn)機(jī)，溫度在20℃～80℃下，以褐煤為研究對象，施加具有差異性的溫度和應(yīng)力進(jìn)行分析，提出了溫度影響煤樣滲透率的作用效果，但由于使用氮?dú)猓捎镁哂写怪睂永淼脑噳K，用排水法測流量也造成了一定的誤差，使試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率受到了一定程度的影響。

3 結(jié)論

綜上，通過前任的試驗(yàn)、分析等，不難總結(jié)出，對于溫度影響煤層瓦斯?jié)B流規(guī)律的分析仍有以下幾個(gè)問題：

（1）眾多研究中，所得到的結(jié)論不盡一致，存在相反結(jié)論的現(xiàn)象。

（2）前人對于分析其影響規(guī)律所采用的技術(shù)方法和手段，仍在不斷改進(jìn)中，其精度也在不斷提高。

（3）對實(shí)際工程具有指導(dǎo)價(jià)值的研究并不太多，大多學(xué)者的研究把溫度控制在一定范圍，溫度跨度不大。

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基金項(xiàng)目：重慶市教委2017年度科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（KJ1754490）