矿业安全与环保

作者：张东明, 刘辰曦, 林云

关键词：采动应力, 真三轴应力, 含瓦斯煤岩, 损伤演化, 渗透特性

为揭示采动应力作用下含瓦斯煤体渗透率演化规律，通过真三轴试验模拟了不同垂直与水平应力升降比(4.75∶1、3.50∶1、2.25∶1)加卸载路径下煤体变形及渗透特性。研究结果表明：水平主应力相对卸载速率减缓可增强煤岩承载能力并提升峰值应力，而较快的相对卸载速率会导致水平应变显著增大造成煤体破坏。渗透率演化呈现3个阶段：初始阶段垂直应力增大促使裂隙闭合，渗透率保持稳定或降低；裂隙扩展阶段伴随垂直应力趋近峰值，渗透率缓慢上升；裂隙贯通阶段因煤样破坏导致渗透率急剧升高，损伤含瓦斯煤体该现象尤为显著。基于气体压力与煤体应变耦合关系，构建了引入损伤因子D和修正因子C的渗透率预测模型，该模型计算结果与试验数据拟合度较高，有效表征了渗透率随应变及气体压力的动态响应机制。

来源：2026年第1期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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