基于等效裂隙开度的层理煤岩渗透率模型研究

为了改进渗透率模型,定量描述层理煤岩在力学变形与渗透行为上的各向异性特征,将平行层理煤岩的裂隙开度作为基准,引入了等效裂隙开度系数,将非平行层理煤岩的裂隙开度等效,提出了一种基于等效裂隙开度系数的层理煤岩渗透率演化模型。结果表明:随着层理角度增大,层理煤岩的渗透率显著降低,且层理角度越大的煤岩,随着气体压力的变化其动态渗透率变化幅度越小;有效应力与吸附效应对于渗透率的演化有显著影响,但在不同的力学边界下,二者属于竞争关系,有效应力对于渗透率的影响在恒定围岩应力边界下处于优势地位,而吸附效应则在位移固定边界条件下占据主导地位;对于层理煤岩瓦斯抽采,顺层理方向抽采可极大的提高抽采效率。