深部煤层瓦斯赋存机制研究现状及展望_秦玉金.pdf

第 51 卷第 5 期 2020 年 5 月 Safety in Coal Mines Vol.51No.5 May 2020 深部煤层瓦斯赋存机制研究现状及展望 秦玉金 １， ２， 陈煜朋１， ２， ３， 姜文忠１， ２， ３， 于笑晨4， 苏伟伟１， ２ （1.煤科集团沈阳研究院有限公司， 辽宁 抚顺 113122； 2.煤矿安全技术国家重点实验室， 辽宁 抚顺 113122； 3.煤炭科学研究总院， 北京 100013； 4.兖矿集团有限公司， 山东 邹城 273500） 摘要深部煤层瓦斯赋存机制是指导深部煤炭和瓦斯资源安全高效开采的重要理论基础。相 比浅部煤层， 深部煤层的赋存环境具有高地应力、 高地温、 高瓦斯压力、 低渗透率的 “三高一低” 特征， 其决定了深部瓦斯赋存独有特征以及深部资源产出面临的技术难题。系统回顾了应力、 温 度、 压力、 渗透率对深部煤层瓦斯赋存规律的影响， 指出单一物理场影响研究存在的不足， 明确 了多场耦合作用环境是研究深部煤层瓦斯赋存机制的客观条件， 为深部煤层瓦斯赋存机制研究 指明了方向。 关键词深部煤层； 瓦斯赋存机制； 高地应力； 高温； 高瓦斯压力； 低渗透率； 多场耦合作用 中图分类号TD712文献标志码B文章编号1003-496X（2020）05-0010-06 Research Status and Prospect of Gas Occurrence Mechanism in Deep Coal Seam QIN Yujin1,2, CHEN Yupeng1,2,3, JIANG Wenzhong1,2,3,YU Xiaochen4, SU Weiwei1,2 （1.China Coal Technology 2.State Key Laboratory of Coal Mine Safety Technology, Fushun 113122,China;3.China Coal Research Institute, Beijing 100013, China;4.Yankuang Group Co., Ltd., Zoucheng 273500, China） Abstract The gas occurrence mechanism of deep coal seam is an important theoretical basis to guide the safe and efficient mining of deep coal and gas resources. Compared with the shallow coal seam, the occurrence environment of the deep coal seam has the characteristics of high stress, high temperature, high gas pressure and low permeability, which determines the unique characteristics of the deep gas occurrence and the technical problems faced by the deep resource output. We systematically reviewed the influence of stress, temperature, pressure and permeability on the gas occurrence laws of deep coal seam, pointed out the shortcomings of single physical field influence research, and made clear that the multi-field coupling environment is the objective condition for the study of gas mechanism of deep coal seam, and pointed out the direction for the study of gas occurrence mechanism of deep coal seam. Key words deep coal seam; gas occurrence mechanism; high geo-stress; high temperature; high gas pressure; low permeability; multi-field coupling 经过几十年持续大规模开采，我国浅部矿产资 源已趋于枯竭，矿产资源采深已进入 1 000～2 000 m 以深水平[1]， 截止 2015 年， 全国千米深矿井近 80 余座。 目前， 我国矿井开采强度平均每年以 10～25 m 的速度向地下延伸[2]， 预计 2030 年左右我国多数矿 井采深都将进入千米级。深部矿产资源丰富，就煤 矿而言，中国 1 000 m 以深的煤炭资源量占已探明 煤炭资源总量的 53[3-4]； 就煤层气而言， 中国埋深 1 200～2 000 m 的煤层气地质资源量约为 16.67 1012m3[5-6]， 主要盆地埋深 2 000～3 000 m 的煤层气 地质资源量达 18.471012m3[6-7]。深部煤炭和瓦斯资 DOI10.13347/ki.mkaq.2020.05.003. 秦玉金，陈煜朋，姜文忠，等.深部煤层瓦斯赋存机制研究现状及展望［Ｊ］.煤矿安全，2020， 51（5）10-15. QIN Yujin, CHEN Yupeng, JIANG Wenzhong, et al. Research Status and Prospect of Gas Occurrence Mechanism in Deep Coal Seam［Ｊ］. Safety in Coal Mines, 2020, 51（5） 10-15. 移动扫码阅读 基 金 项 目 辽 宁 省 中 央 引 导 地 方 计 划 资 助 项 目（2019JH6/ 10200003） ；中煤科工集团科技创新创业资金专项面上资助项目 （2018- 2- MS022） 10 ChaoXing 第 51 卷第 5 期 2020 年 5 月 Safety in Coal Mines Vol.51No.5 May 2020 源开采是新时代下能源经济健康、快速发展的重要 支撑，在未来实现深部资源规模化开采程度之前， 准确认识深部开采环境基本特征、建立完善的深部 资源开采理论是新时代深部开采的研究主题。近年 来，为了解决深部煤层瓦斯资源开采及瓦斯灾害治 理等面临的技术难题，国内众多学者围绕着深部煤 层瓦斯赋存机制开展了相关研究，取得了重要研究 成果， 极大丰富了深部开采理论。 1深部煤层的内涵 关于深部的概念与内涵目前还没有统一共识。 国际岩石力学学会把硬岩发生软化的深度作为进入 深部工程的界限， 大多数专家结合我国的客观实际， 认为中国深部煤矿的深度可界定为 800～1 500 m[2]。 谢和平院士[8]提出了亚临界深度、 临界深度、 超临界 深度等概念和定义， 并指出 “深部” 不是深度， 而是 一种由地应力水平、采动应力状态和围岩属性共同 决定的力学状态，通过力学分析可给出定量化表 征。何满潮院士等[9]提出将工程岩体开始出现非线 性力学现象的深度及其以下深度区间定义为深部开 采工程。秦勇[10]通过研究地应力分布的规律以及煤 层气含量临界深度的出现，提出用侧压系数和含气 量反转来表征临界深度。可以看出，有关深部界定 主要采用地应力、采动应力、围岩属性为主的量化 指标，从煤岩体力学性质角度进行研究。对于深部 煤层瓦斯而言，单一的力学体系已不能完全反应瓦 斯赋存的真实状态，涵盖应力之外的渗流扩散、 吸 附解吸、 孔隙特性、 地温变化等因素构成的应力场、 温度场、流体场等多物理场耦合环境才是研究深部 煤层瓦斯赋存机制的客观条件。当前，煤层瓦斯赋 存特征影响研究主要集中于单一物理场，间接造成 深部煤层瓦斯界定的片面性和不客观性，开展多物 理场耦合作用对煤层瓦斯赋存影响研究不仅进一步 补充深部瓦斯赋存理论，也必将推动构建更为完善 的深部煤层体系。 2深部煤层瓦斯赋存特征研究现状 从浅部到深部，煤层瓦斯赋存环境发生显著变 化， 高地应力、 高地温、 高瓦斯压力、 低渗透率的 “三 高一低”特征决定煤储层的受力状态、孔隙率和渗 透率，进而影响着煤层瓦斯赋存、吸附解吸平衡及 在煤储层中的扩散与渗流。近年来许多学者针对单 一特征对瓦斯赋存的影响做了较为细致的研究。 2.1地应力对深部煤层瓦斯赋存的影响 地层中垂直应力可近似看作线性变化，随着埋 深增加， 垂直应力线性增加[11]， 而水平应力的分布规 律则更为复杂[12]。康红普院士等[13]分析我国各矿区 地应力分布数据发现埋深 1 000 m 以浅井区的地 应力状态以水平应力为主， 1 000 m 以深的围岩地 应力状态转变为以垂直应力为主，表明了三轴受压 是深部煤储层应力分布的真实状态。 刘大猛[14]、 谢晓 彤[15]、 何伟钢[16]等研究得出煤岩渗透率随着垂直应 力、 最大和最小水平主应力的增大而减小， 两者呈负 指数关系。王登科[17]、 李晓泉[18]等研究分析了复杂围 压加载路径下和循环荷载下煤岩渗透率的变化规 律，得出结论含瓦斯煤岩的渗透率随着轴压和围 压的增大而减小， 呈指数关系变化。 尚宏波等[19]利用 自主研制的破碎岩石三轴渗流实验系统，通过实验 得出三轴应力作用下破碎煤样的孔隙率随围压的增 大而减小， 两者之间的关系符合对数函数。孟雅[20]、 尹光志[21]等进一步研究指出煤样渗透率和孔隙度与 有效应力之间存在负指数函数关系。 无论渗透率与地应力之间是指数函数关系还是 对数函数关系， 都符合前期渗透率急剧减小， 后期减 小缓慢的规律。当地应力较小时，煤层主要以煤岩 体骨架承压， 煤岩体骨架发生大的结构变形， 孔隙和 裂隙急剧减少， 导致孔隙率与渗透率明显下降； 当地 应力较大时， 由于煤岩体中游离瓦斯受到应力压缩， 孔隙压力增大， 部分地应力被分担， 有效应力增加减 缓， 由此随着地应力的增加， 孔隙率和渗透率的敏感 性也将减弱。 在浅部， 煤岩地质体的弹性较大， 地应力小， 表 现出应力对瓦斯压力的影响不明显，煤层敏感特性 以瓦斯压力为主；进入深部地区之后，因地应力较 大，瓦斯压力及瓦斯赋存状态发生变化，深部煤层 应看作为固相和气相的结合体。对于高地应力、 有 效应力和瓦斯压力三者之间的关系还需进一步深入 研究。 2.2温度对深部煤层瓦斯赋存的影响 每个矿井所处的地质环境不同，受区域地质构 造、 地下水等因素影响， 矿井的地温梯度变化不一 样[22]。 但随着煤层埋藏深度的不断增加， 煤岩温度往 往不断升高。高温对于煤层瓦斯赋存有重要影响。 张翔[23]、 侯程[24]等试验结果表明压力保持一定时， 煤 的瓦斯吸附量随温度升高而减少。何满潮等[25]研究 得出温度升高是导致煤层气体大量解吸的主要原因 之一。郭平[26]通过实验测得吸附常数 a 随着温度的 升高呈现先增大后减小的变化趋势，吸附常数 b 随 11 ChaoXing 第 51 卷第 5 期 2020 年 5 月 Safety in Coal Mines Vol.51No.5 May 2020 着温度的升高逐渐减小，减小幅度不断减缓，最终 趋于 1 个极限值。秦玉金等[27]通过数值模拟分析得 出在深部煤层中温度升高所导致的瓦斯吸附量减少 抵消了压力增大导致的瓦斯吸附量增加。张丹丹 等[28]研究发现原煤和型煤的渗透率与温度之间符合 负指数关系，同时敏感性随温度升高而降低。严敏 等[29]研究得出 瓦斯在煤体中初始有效扩散系数及 动力学扩散参数随温度升高而增大。王玲玲等[30]实 验发现高温将使得煤的孔隙结构发生变化。李志强 等[31-32]进一步研究发现温度对于煤体渗透率的影响 并不单调，低有效应力条件下，渗透率与温度正相 关， 高有效应力条件下， 渗透率与温度负相关。 可以看出温度对瓦斯吸附和解吸具有显著影 响，并能引起吸附参数和渗透率的变化。根据吸附 势理论， 温度升高， 瓦斯分子吸附势增大， 吸附难度 增大，吸附量因此减少。吸附参数的减小表示瓦斯 的极限吸附量随着温度的升高而减小，温度的负效 应大于瓦斯压力的正效应。温度升高与渗透率之间 的关系从微观上进行分析当煤体所受有效应力较 小时，高温所引起的煤体骨架膨胀和瓦斯气体膨胀 将形成热应力使得煤体内孔隙和裂隙增大，连通度 加强，进一步引起吸附瓦斯解吸成为游离态瓦斯， 渗透率和渗透量同时增大，而当煤体所受有效应力 较大时，高温引起的膨胀将表现为向内膨胀，挤压 煤体内孔隙和裂隙， 降低渗透率。 实际条件下，高温是深部煤层中瓦斯含量反转 的重要原因，又由于地应力大，深部环境满足热应 力小于有效应力的条件，煤体中的孔隙和裂隙被压 缩和堵塞，瓦斯运移困难。对于高温与渗透量之间 的关系还可以进一步深入研究。 2.3瓦斯压力对深部煤层瓦斯赋存的影响 对于煤层瓦斯压力与埋深的关系有 3 种解释 线性关系、 指数函数关系和幂函数关系[33]。 无论符合 哪种函数关系，煤层瓦斯压力随着埋深总是增加 的。一些学者通过实验研究以及数值模拟的方式对 瓦斯压力与瓦斯吸附-解吸、瓦斯运移的关系进行 了探索研究。赵丽娟等[34]通过对长焰煤、 肥煤、 瘦煤 以及贫煤进行等温吸附实验，指出在给定温度的情 况下，煤对瓦斯的吸附量随着瓦斯压力的增加先是 呈指数式增长， 而当压力达到 5 MPa 以后， 吸附量 变为缓慢增加。当瓦斯压力升高到一定程度后， 吸 附量趋于稳定。李奇等[35]采集了我国典型矿区的涵 盖褐煤-无烟煤的 14 个煤样， 进行等温吸附实验后 得出结论 此 14 组煤样在吸附平衡压力小于 1 MPa 范围内， 瓦斯吸附量变化明显， 随着压力升高， 瓦斯 吸附量增加趋势逐渐减小， 最后趋于稳定， 整体变化 趋势符合 Langmuir 方程曲线， 终极趋向极限瓦斯吸 附量。 聂百胜等[36]经过实验得出吸附平衡压力越大， 颗粒煤中初始有效扩散系数越大， 瓦斯解吸率越大； 而李志强等[37]在对柱状原煤样进行瓦斯扩散实验时 发现，扩散系数和有效扩散系数随平衡压力增高而 减小。 可以发现瓦斯压力对于瓦斯吸附量是正相关 的， 并且在瓦斯压力增加的初始阶段， 瓦斯吸附量可 看做线性增加， 进入高压力和超高压阶段， 瓦斯吸附 量增加放缓。原因在于当瓦斯压力不太大的时候， 随着压力的增大，瓦斯分子由于压差的存在可以比 较轻易地进入煤体中较大的孔隙和裂隙，所以煤体 对瓦斯的吸附量增加趋势明显， 而对于微孔隙， 即便 瓦斯压力继续增大， 瓦斯分子也很难进入， 只能利用 浓度差以扩散的形式进入，因此当瓦斯压力超过一 定值后， 吸附量随压力增大的趋势逐渐减缓。 2 个瓦斯扩散实验得出相反结论的原因在于煤 骨架吸附瓦斯后发生膨胀变形，这种膨胀变形在有 束缚的情况下方向向内，如在柱状煤样中，导致瓦 斯运移通道变窄， 孔隙率降低， 吸附量越大， 向内的 膨胀变形越大， 孔隙率越小， 扩散系数也越小。而在 颗粒煤中， 由于煤骨架不受约束， 因此膨胀应力与瓦 斯压力使得颗粒煤中孔隙和裂隙发育， 孔隙率增大， 扩散系数也随之增大。 2.4渗透率对深部煤层瓦斯赋存的影响 煤作为一种多孔隙介质， 内部孔隙结构复杂， 随 机分布着大小从纳米级至微米级的孔隙，还有肉眼 可见的裂隙，它们决定了煤体渗透性能的好坏。渗 透性对于瓦斯赋存具有重要影响，它是煤层瓦斯运 移难易程度的指标， 煤体渗透率越低， 孔隙率相对 就小。 王公忠等[38]研究发现在恒温条件下， 孔隙率和 渗透率之间符合二次函数关系， 孔隙率越小， 渗透率 越低。 深部煤层由于地应力和温度的增加，内部孔隙 和裂隙体积减小， 煤体结构更加密实， 瓦斯赋存和运 移通道直径缩小， 运移困难， 因此达西渗流非常不明 显， 瓦斯运移以扩散为主。 而胡国忠等[39]通过实验得 出瓦斯在低渗透率煤层中的渗流和水不同，具有显 著的滑脱效应， 影响瓦斯运移速度， 同时瓦斯吸附于 孔隙和裂隙表面， 使得有效运移通道缩小， 瓦斯运移 速度明显减慢。 此外研究证明煤体是各项异性体[40]， 相较于垂直层里面方向，瓦斯沿平行层理面流动的 12 ChaoXing 第 51 卷第 5 期 2020 年 5 月 Safety in Coal Mines Vol.51No.5 May 2020 速度要大得多，这说明沿层理方向的渗透率比垂直 层理面渗透率大得多， 有可能相差几个数量级。 低渗透率是深部煤岩体利于瓦斯赋存的重要原 因之一，相较于浅部煤层，深部煤层成煤过程中生 成的瓦斯因煤岩体渗透率低难以运移，从而较好的 赋存在煤体中。影响深部煤层渗透率的因素有很 多， 除地应力、 温度、 瓦斯压力、 有效应力外， 还包括 煤岩类型、 水文条件、 地质构造等。目前对于多个复 杂条件下，煤岩渗透率变化规律的研究还不完善， 需要进一步发展。 3深部多场耦合作用机制研究现状 深部煤层中瓦斯的储存以及运移受应力、温度 等多个因素影响，这些因素形成多个物理场，多场 之间的耦合作用决定了深部煤层瓦斯的赋存机制。 舒才等[41]在研究热-流-固三场耦合作用时引入两能 态吸附热理论建立耦合模型，从理论上阐述了煤层 瓦斯流动过程中吸附解吸、 应力场、 温度场、 渗流场 相互影响的作用机制。林柏泉等[42]基于双重孔隙介 质的假设，建立了应力场、渗流场和扩散场多场耦 合模型， 研究了煤层瓦斯流场演化规律。 李祥春等[43] 研究了煤体裂隙产生扩展过程中振动场、电磁场、 应力场、 渗流场的耦合变化； 秦玉金等[27]建立了关于 瓦斯运移的应力场、渗流场和温度场的多物理场耦 合模型，分析了煤层多物理场耦合模型与瓦斯赋存 的关系。另外刘向君[44]、 王公忠[45]、 杨凯[46]、 袁梅[47]等 通过实验研究了温度和压力耦合作用下含瓦斯煤岩 渗透率的变化。黄旭超[48]建立了含瓦斯煤流-热-固 三场耦合数学模型，分析了渗透场和压力场的变化 规律。 尹光志[49]进行了含瓦斯煤热流固耦合全应力- 应变瓦斯渗流实验。李波波[50]研究了力热耦合作用 下瓦斯吸附量与煤岩渗透率的变化。 以上实验探索研究了煤层中多物理场的耦合作 用机制，阐释了瓦斯赋存与运移动态过程中，多个 物理场的相互影响。但是煤层多场耦合作用机制中 既存在较多的物理场，又控制着煤层瓦斯含量、 瓦 斯压力、瓦斯的吸附解吸平衡、煤层应变等诸多变 量，因此目前对于深部多场耦合作用机制的研究还 不够全面。此外以上实验所进行的研究并不针对深 部煤层瓦斯的赋存，只描述了多个物理场之间的相 互联系，认为在深部煤层瓦斯赋存机制中，各个物 理场均起作用，但是并没有确定出控制深部煤层瓦 斯机制的主要物理场。下一步的研究方向即在于针 对深部煤层研究瓦斯赋存机制中多个物理场之间的 耦合作用以及确定出主要物理场。 4研究的不足 1） 关于深部界定理论研究， 从深部煤岩体线性 力学转为非线性、煤层瓦斯含气量反转等客观物理 现象，可断定深部煤层特征不仅仅是深度的变化， 而是多个物理场耦合作用的结果。对于深部煤层瓦 斯赋存深度， 还应结合深部复杂的围岩环境， 从瓦斯 吸附解吸、渗流扩散等多角度充分研究深部煤层瓦 斯赋存基本特征。 2） 目前对于影响煤层瓦斯赋存的单一特征因素 作用规律已经有了一定的研究，但是关于影响因素 之间的耦合作用研究还不够完善。此外针对深部煤 层瓦斯赋存机制的研究还多是从浅部煤层瓦斯赋存 规律的理论基础出发，对深部煤层进行推导。而深 部环境同时存在高地应力、 高温、 高瓦斯压力、 低渗 透率等多个条件，通过推导不能合理准确地解释实 际的深部煤层瓦斯赋存规律，这也是现阶段深部瓦 斯含量预测不准确以及现场抽采效果不理想的重要 原因。 3） 以往实验研究集中于高温和高压对深部煤层 瓦斯赋存的影响，但实际地质条件下影响深部煤层 瓦斯赋存的因素还有煤岩体强度、 层理、 构造、 水文 地质条件、构造作用等。这些因素的存在有时会对 瓦斯赋存起到关键作用，而针对这些因素的研究还 停留在定性的阶段， 未能有定量的描述。 4） 不同尺度实验条件下得到的结论有所不同， 如温度对瓦斯扩散的影响，在颗粒尺度下与柱状煤 样尺度下得出的结论相反，说明实验条件本身需符 合深部煤层赋存实际条件，结论才能符合现场实 践。另外实验研究的过程中鲜有考虑时效性，实验 条件作用的时间和作用的先后顺序不同，得出的实 验结论也会有所差异。 5结语 1） 应进一步研究深部煤层中高地应力、 有效应 力和瓦斯压力三者之间的关系以及在有效应力较大 的条件下温度升高与渗透量之间的关系。 2） 针对深部煤层研究高地应力、 高温和高瓦斯 压力等多个因素共同影响下瓦斯的赋存规律，同时 对于多个因素之间相互影响的研究还需更进一步。 3） 应采用现场采样、 现场实验、 实验室测试等多 种手段研究研究煤岩体强度、 层理、 构造、 变质程度 等因素对于深部煤层瓦斯赋存机制的影响。 13 ChaoXing 第 51 卷第 5 期 2020 年 5 月 Safety in Coal Mines Vol.51No.5 May 2020 4） 应进一步研究深部煤层瓦斯赋存机制在深部 煤层瓦斯含量预测、深部低渗煤层增透、深部煤层 瓦斯抽采、深部瓦斯动力灾害防治等方面的应用， 以便更好地指导工程实践。 参考文献 ［１］ 谢和平． “深部岩体力学与开采理论” 研究构想与预期 成果展望 ［Ｊ］ ．工程科学与技术， ２０１７， ４９ （２） １－１６． ［２］ 何满潮．深部开采工程岩石力学现状及其展望 ［Ｃ］ // 第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集．北京 中国岩石力学与工程学会， ２００４． ［３］ 何满朝， 谢和平， 彭苏萍．深部开采基础理论与工程实 践 ［Ｍ］ ．北京 科学出版社， ２００５． ［４］ 胡振琪， 肖武， 王培俊， 等．试论井工煤矿边开采边复 垦技术 ［Ｊ］ ．煤炭学报， ２０１３， ３８ （２） ３０１－３０７． ［５］ 刘成林， 朱杰， 车长波， 等．新一轮全国煤层气资源评 价方法与结果 ［Ｊ］ ．天然气工业， ２００９， ２９ （１１） １３０. ［６］ 陈刚．深部低阶含煤层气系统及其成藏机制－以准噶 尔盆地彩南地区为例 ［Ｄ］ ．徐州 中国矿业大学， ２０１４． ［７］ 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． 工业安全与环保， ２０１８， ４４ （８） ３５－３７． ［３６］ 聂百胜， 杨涛， 李祥春， 等．煤粒瓦斯解吸扩散规律实 验 ［Ｊ］ ．中国矿业大学学报， ２０１３， ４２ （６） ９７５－９８１． ［３７］ 李志强， 成墙， 刘彦伟， 等．柱状煤芯瓦斯扩散模型与 14 ChaoXing 第 51 卷第 5 期 2020 年 5 月 Safety in Coal Mines Vol.51No.5 May 2020 扩散特征实验研究 ［Ｊ］ ．中国矿业大学学报， ２０１７， ４６ （５） １０３３－１０４０． ［３８］ 王公忠， 孙光中．孔隙率对构造煤瓦斯渗透性影响关 系的实验研究 ［Ｊ］ ．煤矿安全， ２０１５， ４６ （７） １－４． ［３９］ 胡国忠， 王宏图， 范晓刚， 等．低渗透突出煤的瓦斯渗 流规律研究 ［Ｊ］ ．岩石力学与工程学报， ２００９， ２８ （１２） ２５２８－２５３４． ［４０］ 裴磊．煤的方向渗透率的实验测定方法研究 ［Ｊ］ ．煤炭 工程， ２０１９， ５１ （１２） １４２－１４５． ［４１］ 舒才， 王宏图， 施峰， 等．基于两能态吸附热理论的煤 层瓦斯流动热－流－固多场耦合模型 ［Ｊ］ ．岩土力学， ２０１７， ３８ （１１） ３１９７－３２０４． ［４２］ 林柏泉， 刘厅， 杨威．基于动态扩散的煤层多场耦合 模型建立及应用 ［Ｊ］ ．中国矿业大学学报， ２０１８， ４７ （１） ３２－３９． ［４３］ 李祥春， 聂百胜， 王龙康， 等．多场耦合作用下煤与瓦 斯突出机理分析 ［Ｊ］ ．煤炭科学技术， ２０１１， ３９ （５） ６４－６６． ［４４］ 刘向君， 高涵， 梁利喜．温度围压对低渗透砂岩孔隙 度和渗透率的影响研究 ［Ｊ］ ．岩石力学与工程学报， ２０１１， ３０ （Ｓ２） ３７７１－３７７８． ［４５］ 王公忠， 孙光中．连续升温条件下煤样瓦斯渗透特性 试验研究 ［Ｊ］ ．中国安全科学学报， ２０１６， ２６ （４） １０８. ［４６］ 杨凯， 林柏泉， 朱传杰， 等．温度和围压耦合作用下煤 样渗透率变化的试验研究 ［Ｊ］ ．煤炭科学技术， ２０１７， ４５ （１２） １２１－１２６． ［４７］ 袁梅， 王珍， 李波波， 等．型煤渗透率随温度和有效应 力变化的实验研究 ［Ｊ］ ．煤矿安全， ２０１２， ４３ （４） ８. ［４８］ 黄旭超． 含瓦斯煤热－气－应力耦合模型的应用研究 ［Ｊ］ ．煤炭科学技术， ２０１８， ４６ （Ｓ１） １４６－１５２． ［４９］ 尹光志， 蒋长宝， 许江， 等．含瓦斯煤热流固耦合渗流 实验研究 ［Ｊ］ ．煤炭学报， ２０１１， ３６ （９） １４９５－１５００． ［５０］ 李波波， 杨康， 李建华， 等．力热耦合作用下煤岩吸附 及渗透特性的试验研究 ［Ｊ］ ．煤炭学报， ２０１８， ４３ （１０） ２８５７－２８６５． 作者简介 秦玉金 （1975） ， 男， 内蒙古乌兰察布人， 研究员， 博士， 2012 年毕业于辽宁工程技术大学， 研究方 向为矿井瓦斯防治。 （收稿日期 2020-01-16； 责任编辑 王福厚） 加汗区带致密砂岩储层流体赋存状态及分布特征 ［Ｊ］ ．天然气工业， ２０１７， ３７ （２） １１－１８． ［５］ 张国华， 鲁婷， 梁冰， 等．基于水锁机理的瓦斯超限防 治理论 ［Ｊ］ ．黑龙江科技学院学报， ２０１０， ２０ （２） １０３． ［６］ 张芬娜， 李明忠， 綦耀光， 等．低渗透煤层气产气通道 渗流门限分析 ［Ｊ］ ．中国矿业大学学报， ２０１５， ４４ （６） １０２５－１０３２． ［７］ 宋金星， 苏现波， 王乾， 等．考虑微孔超压环境的煤储 层含气量计算方法 ［Ｊ］ ．天然气工业， ２０１７， ３７ （２） １９． ［８］ 贾慧敏．高煤阶煤岩孔隙结构分形特征研究 ［Ｊ］ ．石油 化工高等学校学报， ２０１６， ２９ （１） ５３－５６． ［９］ 范明， 俞凌杰， 徐二社， 等．页岩气保存机制探讨 ［Ｊ］ ． 石油实验地质， ２０１８， ４０ （１） １２６－１３２． ［１０］ 李传亮， 李冬梅．渗吸的动力不是毛管压力 ［Ｊ］ ．岩性 油气藏， ２０１１， ２３ （２） １１４－１１７． 作者简介 贾慧敏 （１９８９） ， 男， 河北井陉人， 工程师， 硕士， ２０１５ 年毕业于东北石油大学，现从事煤层气勘探开 发及排采管理工作。 （收稿日期 2019-06-14； 责任编辑 王福厚） （上接第 9 页） 15 ChaoXing