煤体相似材料孔隙率调控方法及正交试验研究

孔隙是煤层瓦斯赋存和运移的重要影响因素,但目前煤与瓦斯突出相似试验材料较少考虑孔隙率相似性。优选樟脑颗粒作为煤体孔隙率调控材料,考虑不同樟脑颗粒级配、质量分数、成型压力及水泥质量分数因素影响,基于正交设计制备16个相似材料试件,通过测试各试件的孔隙率、坚固性系数、瓦斯放散初速度和渗透率参数,建立诸影响因素与试件参数间的量化关系式,进而获得了林盛煤矿突出煤层煤样相似材料的配比,并进行了验证。结果显示:樟脑颗粒比干冰颗粒更适合作为孔隙率调控材料,樟脑颗粒质量分数对材料孔隙率影响较大,级配影响较小;通过樟脑颗粒孔隙率调控所制备的试件与原煤样坚固性系数、放散初速度和渗透率均具有良好的相似性。