液氮冷加载作用下煤样渗透特性研究

为了研究液氮冷加载对煤样渗透特性的影响，采用试验研究和理论分析相结合的方法，对不同冷加载周期煤样的孔隙、裂隙结构损伤破坏变化规律、各物理力学性质以及渗透特性展开研究，通过电镜扫描、波速测试、渗透试验和单轴压缩试验分别得到不同冷加载周期前后煤样裂隙的发育情况、波速衰减率、孔隙量、抗压强度以及渗透率的变化。试验结果表明：(1)液氮冷加载能促进煤样裂隙萌生和发育，有效地连接相对独立的裂隙结构，形成交织的裂隙网络，增大煤样气体流量，从而提高煤样渗透率。(2)温差效应与水冰相变的共同作用对煤样渗透性也有较强的促进作用。(3)随着冷加载周期的循环，煤样裂隙扩展宽度、扩展率均逐渐增大，力学性能减弱，抗压能力越来越差，煤样整体损伤程度严重，渗透率呈指数增长，比煤样初始渗透率提高了16.76倍。