论文针对煤层瓦斯压力恢复渗透率评价方法存在流动阶段划分不准的问题,开展煤体变形及瓦斯压力恢复特性研究,分析了煤体应力变形和瓦斯压力作用变形对煤层瓦斯压力恢复流动过程的影响和特征,建立了适用于煤层瓦斯压力恢复模型,划分了压力恢复流动阶段。(1)自制装置模拟实验揭示煤体瓦斯压力恢复过程,准确诊断和划分瓦斯流动阶段。运用压力恢复理论,自制装置模拟煤层钻孔瓦斯压力恢复过程,将煤体瓦斯压力恢复特征曲线与瓦斯压力导数特征曲线相结合,利用双对数压力导数图版拟合法分析压力恢复过程,解决了在模型诊断和流态划分方面存在的不足。(2)在理论基础上建立了煤体瓦斯压力恢复曲线数学模型。借鉴压力恢复曲线在油气井中应用的理论,通过总结现有瓦斯流动规律,结合钻孔瓦斯参数的相互关系与量纲之间的相互转化,从瓦斯流动最本质的方程出发建立适用于煤层测压过程中的渗流模型及解释方法,利用压力恢复公式,采用半对数直线段分析方法实现快速准确的求出煤层渗透率。(3)结合特征曲线与压力图版导数曲线对压力恢复流动阶段准确划分。将压力恢复流动过程划分为瓦斯蓄流段、过渡段、径向流段和稳流段等四个阶段。根据计算所得渗透率与实验测试数据进行对比分析可知,计算结果与实测结果相对误差在7.89%17.39%之间,平均误差为11.05%,误差在可接受范围内,证实了压力恢复特征曲线阶段划分方法的可行性。(4)瓦斯压力变形作用下,随瓦斯压力的等梯度增加,煤样应变值呈“V”字变化,体积应变值与压力恢复速度成反比。瓦斯注入煤样的初始阶段,煤样应变呈收缩状态,短时间内又表现出回弹现象,煤样整体上表现为膨胀变形,煤样应变增长率逐渐较小,变形越大,压力导数曲线径向流段出现的时间越晚。(5)应力作用变形对煤样压力恢复流动起阻碍作用,随轴压等梯度加载,应变变化速率逐渐增大。施加应力的过程中瓦斯渗流通道逐渐劣化使煤体内瓦斯流动速度呈减小趋势。应力增大,导致压力导数曲线山峰越高,压力恢复速度越缓慢,瓦斯在煤体内的流动系数越低,压力导数曲线表现为水平段越靠上,瓦斯压力作用变形与应力作用变形相比对压力恢复过程的影响更为显著。综上所述,本文通过对焦作古汉山矿煤样进行加载煤体瓦斯压力恢复特性进行研究,为后期通过压力恢复曲线了解煤层内部特征及参数测定方面提供了一定的实验与理论基础。