考虑有效应力影响的煤岩毛细管束渗流模型

为了研究煤岩孔裂隙分形特征和有效应力对渗透率的影响,基于分形毛细管束模型的原理,引入考虑有效应力影响的分形特征参数演化方程,建立了煤岩分形毛细管束渗流模型,利用COMSOL Multiphysics软件进行了渗透性数值分析。结果表明：当入口气体压力高于1.0 MPa时,有效应力作用下模型计算得到的流量误差在5%以内;在煤样气体渗流模拟结果中,有效应力从5.2 MPa升高至6.9 MPa的过程中,毛细管束分形维数降低1.6%,迂曲度分形维数增加1.3%,最大孔径与最小孔径均减小0.1%;有效应力增大引起的最大孔径减小与毛细管长度增大是有效应力增大导致渗透率减小的微观解释。