MT 224-1990 煤和岩石渗透系数测定方法

煤和岩石渗透系数测定方法的研究与分析

在煤炭开采及地质工程领域中，煤和岩石的渗透特性是评价其物理力学性质的重要指标之一。准确测定煤和岩石的渗透系数不仅有助于理解地下水流动规律，还能为矿井瓦斯治理、边坡稳定性分析以及地下水资源开发提供科学依据。本研究基于国家标准 MT 224-1990《煤和岩石渗透系数测定方法》，对测定原理、实验步骤及影响因素进行了系统探讨。

• 测定原理： 根据达西定律（Darcy's Law），液体通过多孔介质的流量与其压力梯度成正比，而比例常数即为渗透系数。该标准采用稳态法进行测试，通过控制恒定水头差并测量稳定状态下的流速来计算渗透系数。
• 实验步骤：
  • 准备试样：选取具有代表性的煤或岩石样品，并确保表面平整无裂隙。
  • 安装设备：将试样置于渗透仪中，连接供水系统并调整至规定水头高度。
  • 数据采集：记录稳定状态下单位时间内流出的水量及水头差。
  • 结果计算：利用公式 \\( K = \\frac{Q \\cdot L}{A \\cdot H} \\) 计算渗透系数，其中 \\( K \\) 表示渗透系数，\\( Q \\) 表示流量，\\( L \\) 表示试样长度，\\( A \\) 表示横截面积，\\( H \\) 表示水头差。

尽管 MT 224-1990 提供了明确的操作规范，但在实际应用过程中仍需注意以下几点：

• 试样的代表性直接影响测试结果的可靠性，因此采样时应尽量避免人为破坏。
• 环境温度和湿度的变化可能对试验条件产生干扰，需严格控制实验室环境。
• 对于不同类型的煤和岩石，其内部结构差异可能导致渗透性显著不同，需结合具体工况选择合适的测试方案。

综上所述，MT 224-1990 是一种可靠且实用的方法，能够有效评估煤和岩石的渗透性能。然而，在实际操作中还需综合考虑多种因素以提高测试精度。未来的研究方向可以聚焦于改进现有方法或引入新的技术手段，进一步提升测定效率与准确性。