3.2.1　试件体积变形

3.2.1　试件体积变形

多孔介质的孔隙度是指孔隙体积和多孔介质的总体积之比。从瓦斯流动角度来看，只有相互连通的孔隙才是有意义的，因此下文中提到的孔隙度表示的是有效连通孔隙与多孔介质（煤岩体）总体积之比，即有效孔隙度。

天然状态下的煤层受到上覆岩体重力的作用，设作用在煤体上的应力为σ，σ增大，则会引起煤体压缩，与瓦斯压缩系数类似，煤体压缩系数α的表达式为：

式中，Vb=Vs+Vv为煤体总体积，Vs为煤体中固体骨架体积，Vv为煤体中孔隙的体积，因此有：

式中，n为孔隙度，由于煤体中固体骨架本身压缩性很小，因此：

设流过原煤试件断面的流量为Q，原煤试件断面积为A，则瓦斯渗流速度为：

式中，为孔隙中的平均流速，n为煤体孔隙度。

试验结果中，试件在初期受力作用下，体积被压缩，渗透率下降；当煤岩试件中的孔裂隙被压实后，体积变化率保持不变，到达应力差极限时试件破坏，体积变化率急剧增大，渗透率随之急剧增加（图3.9）。煤岩试件在破坏之前处于孔隙渗流状态，而试件达到破坏点后出现宏观裂隙，瓦斯在试件中的渗流即变成裂隙流动，因此渗透率急剧增大。