负压对不同孔周破碎煤体渗流特性影响研究

为探究抽采负压对破碎煤体内气体渗流特性的影响，采用自行设计的负压抽采模拟渗透试验系统，对负压影响下不同级配破碎煤体内气体渗流规律展开了研究；并对该过程气体能量损耗及表观渗透率关于受负压影响的敏感性问题进行了分析。结果表明：随着负压的增大，同一孔隙结构下气体渗透状态的非Darcy效应相较于Darcy效应表现得更加突出，但随Talbol级配系数n的增大其内部孔隙增大，两者之间的界限出现淡化，相关系数开始接近；通过引入惯性-湍流修正系数δ来对不同孔隙结构下气体能量损耗进行表征，整体随n的增大呈现减小趋势，当n处于0.2～0.6阶段内δ处于不稳定的阶段，而在n>0.6之后δ数值基本稳定，即随着孔隙结构的增大气体渗流能量损耗降低，趋向于Darcy渗流；在负压小于60 kPa时，不同级配试样的负压敏感曲线之间变化差异显著，而当负压大于60 kPa后，各条曲线相互靠拢，且n值越大负压敏感曲线偏离度越低，即负压较小时表观渗透率更易受负压影响；孔周破碎煤体渗透率在抽采负压较小时易受其孔隙结构影响，在孔隙结构及抽采负压较小时往往呈现出非Darcy渗流，造成抽采不畅等问题影响抽采效率。