采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (2): 396-404.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2020.0285
摘要： 为探究超声波功率对煤体孔隙结构损伤及渗流特性的影响，利用超声波NM-4B波速检测仪、蔡司Stemi508显微镜和煤岩芯渗透率测试仪，测试超声波不同功率激励前后煤样的表面裂隙宽度、微细观损伤和渗透特性的变化。实验结果表明：随着超声波激励功率增大，表面裂隙宽度增大，煤体表面裂隙宽度扩展率随功率呈正指数相关；超声波激励功率越大，激励后煤体内部声波波速下降越明显，声波波速降幅、孔隙度变化率与功率呈指数增长；煤体渗透率也随之增大，其渗透率增长率与功率呈线性正相关。探究了在超声波不同功率激励煤体下孔隙度变化率-渗透率变化率相互关系，其两者相关关系符合Kozeny-Carman方程得出的孔隙度-渗透率模型；分析了煤体渗透率变化率与超声波波速变化率、表面裂隙宽度变化率之间相互关系，其与波速变化率呈线性正相关，与表面裂隙宽度变化率呈正指数增长。以上结果表明，煤体表面原生裂隙扩展，新孔裂隙发育，裂隙之间相互连通，使煤体内部劣化，提高煤体渗透率。
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