構造煤滲透率對紅外輻射功率響應變化試驗研究

張永利，董毓斌，涂鈺瀅，劉 婷，馬玉林

(遼寧工程技術大學 力學與工程學院，遼寧 阜新 123000)

中國的煤層氣資源[1]位居世界第3位，有效利用煤層氣資源是對國家能源供給側結構性改革的推動，同時對保護環境，減少二氧化碳排放，實現我國能源類型轉變有重大意義。現有開采手段由于對煤層解吸滲流機理的不明確，未能實現大規模開采。為了改善抽采理論及技術，提出利用紅外激勵開采低滲透煤儲層煤層氣的方法，研究在不同應力條件下，紅外輻射功率對煤體滲透率的影響，對提高煤層氣抽采率具有參考意義。

國內外學者做了大量關于煤巖滲透特性的研究。周世寧[2]、趙陽升[3-4]、梁冰[5-7]等建立了關于煤層氣滲流方面的理論與模型。以此為基礎通過分析溫度、應力等因素對煤巖滲透率的影響，得到在有效應力一定的條件下，煤體滲透率隨溫度增加而減小[8-10]的結論。在圍壓一定情況下，煤巖的滲透率隨孔隙壓力的增加呈先增加后減小[11-12]的變化趨勢。文獻[13]探究溫度對煤體滲透率的影響，溫度對煤體滲透率的影響取決于有效應力的大小，煤體溫度的高低會影響應力狀態下煤體滲透率的變化。在其他激勵手段對煤層氣滲透率的影響方面，鮮學福[14]率先提出了利用可控功率超聲波通過物理激勵方法來提高抽采率的思想，通過設計實驗研究功率聲波激勵下煤層孔隙-裂隙結構的發育情況[15]，學者們進一步開展對超聲激勵下的煤層中甲烷的滲透機理及試驗研究[16-17]，結果表明超聲波對煤巖存在致裂效果，可大幅度提高煤儲層滲透性。在實驗基礎上LI等[18]模擬了超聲波激勵下煤層氣藏的滲流特性，表明超聲波對煤儲層的滲透率及孔隙度有明顯激勵作用。張永利等[19]設計實驗研究微波輻射后煤巖的滲透特性，得到煤巖的滲透率隨微波功率與輻射時間的增加而增加的規律，以此為基礎開展本文研究工作。

現有研究主要集中在煤層氣開采的工藝手段、技術方法上，并取得了顯著的成果，近幾年開始考慮煤層氣在煤巖中賦存時，通過改變煤體所處壓力、煤體溫度、煤體升溫方式等條件，進而研究煤層氣的吸附/解吸、滲流變化規律。通過研究發現電磁輻射對開采煤層氣有促進作用，然而對電磁輻射的具體頻段、類型以及功率大小等因素都未進行深入的探討。文中利用自主研發的紅外輻射三軸加載實驗系統對不同紅外輻射功率下煤體的滲透率變化規律進行研究，紅外輻射以電磁波的形式傳遞能量，具有均勻性，熱量傳遞不需要介質，能夠直接深入物體的內部，使物體受熱均勻，且具有直射與反射特性，不同的物質振動的固有頻率不同，對紅外輻射的吸收能力也不一樣。通過對紅外輻射作用下煤體滲流規律的研究，可為紅外輻射開采煤層氣技術提供理論參考，對煤層氣增產有促進意義。

1 紅外輻射溫升實驗

1.1 紅外輻射機理

紅外輻射[20]是電磁輻射的一種，波長0.72～1 000 μm，頻率(波長)不同的電磁波表現的作用不同，紅外輻射的主要作用是熱作用[21]，根據熱輻射基本定律進行推導，得到紅外輻射由定性分析到定量分析的關系式。紅外輻射器的總輻射能W為

(1)

式中，ε為紅外輻射器的輻射率；Wb為黑體總輻射能，W/cm2；λ為波長，m；c1為第一輻射常數，3.742×10-10W/m2；c2為第二輻射常數1.438 8×10-2W/m2；λm為光譜輻射通量密度的峰值波長，μm；a為維恩位移常數，a=2 897 μm·K。

根據吸熱公式可以得到

Qr=McCΔT=W

(2)

其中，Qr為紅外輻射所釋放的能量；Mc為煤的質量,Mc=ρV，ρ為煤的密度，V為煤的體積；C為煤的比熱容；ΔT為溫度的變化量。將式(1)代入式(2)可以得到溫度的變化量與紅外輻射率、紅外輻射波長之間的關系式：

(3)

其中，t為時間，s。由式(3)可知，紅外輻射作用于煤體使煤體升溫的溫度取決于紅外輻射發生器的輻射率、紅外輻射的波長、煤的密度、比熱容及加熱時間。

1.2 紅外輻射作用下煤體溫升實驗

通過設計煤體的溫升實驗來探究煤體在紅外輻射作用下的溫度變化規律。為了更加直觀地得到煤體溫度變化規律，利用紅外熱像儀對紅外輻射下煤體的溫度變化進行測量。實驗儀器主要包括紅外發生器、石棉、保溫箱、紅外熱像儀等裝置，分別以不同紅外輻射功率進行了5組溫升實驗，見表1。

表1 溫升實驗方案

實驗數據通過IRBIS3紅外熱圖像處理軟件以及Origin軟件進行整理分析，由此得到在不同紅外輻射功率下，煤體溫度隨紅外輻射時間增加的變化規律如圖1所示。

圖1 不同紅外輻射功率下煤樣溫度變化規律Fig.1 Temperature variation of coal sample under different infrared radiation power

由圖1可知，在紅外輻射作用下，煤體溫度隨著紅外輻射時間的增加而增加，從整體來看，在紅外輻射功率較小的情況下，煤體在紅外輻射作用后溫度增加的變化速率并不大，且較為接近，隨著輻射時間的增加，溫度穩步上升。隨著功率的增加，輻射功率為60 W時，煤體升溫速率與增長幅度是最大的。煤體在紅外輻射作用下，初始階段溫度變化幅度較大，在經過一段時間的升溫變化后，煤體的溫度變化在一定的時間內保持相對平穩的狀態。不同功率達到的升溫程度也不同，紅外輻射的功率越高，煤體所能達到的溫度越高。對實驗數據進行擬合，得到在不同紅外輻射功率下實驗煤體的溫度隨時間變化的函數關系見表2。

表2 不同紅外功率下煤體溫度與時間的擬合函數

通過擬合數據可知，以紅外輻射功率為10 W為例，煤體在接受紅外輻射400 s左右就達到了此功率下所能達到的最高溫度，功率越大，煤體能達到的溫度就越高。與此同時，煤體在輻射功率越大的情況下，達到最高溫度的時間越短。從煤體升溫速率與功率的擬合曲線(圖2(a))可知，在紅外功率變化范圍為0～60 W時，煤體的升溫速率與紅外輻射功率呈正相關。煤體在紅外輻射作用下所能達到的最高溫度與紅外輻射功率的關系如圖2(b)所示，并得到溫度T與紅外輻射功率w的關系式：T=20+1.673w。

圖2 煤體升溫速率和最高溫度與紅外輻射功率的關系Fig.2 Relationship between heating rate,maximum coal temperature and infrared radiation power

2 紅外輻射滲流實驗

2.1 煤樣的采集與制備

構造煤是煤體由于構造作用(如斷層、褶曲、滑移等)的影響，致使其原生結構會被破壞，造成煤體的嚴重破損甚至粉化的一種煤巖[22]。構造煤質地松軟，承載能力較差，滲透率較低。本次實驗煤樣取自遼寧阜新五龍礦，阜新盆地大地構造位置在中朝地臺的東部，內蒙古地軸南部的燕遼臺褶帶。東西兩側的盆緣斷裂是阜新盆地的一級構造，該盆地次一級構造以褶皺為主，盆地內的斷裂構造主要有4組，這4組斷裂構造對煤層有較大影響。五龍礦區位于斷裂構造之上，礦區中存在幾條正斷層，該礦區的煤礦屬于構造煤[23]。五龍礦區煤樣成分見表3。為減少煤樣的差異性，保證煤樣起始吸附量相同，控制基礎變量，將構造煤制成型煤試樣進行實驗，參考不同文獻確定了本實驗型煤的制作方法。利用顎式破碎機將煤樣充分粉碎，再利用粉末分級過濾篩對粉碎的顆粒煤體進行分級篩選，篩選出0.25～0.18 mm(60～80目)的煤粉顆粒備用，稱取篩好煤粉270 g，再配8 g松香粉末，充分攪拌均勻，將配比好的煤粉裝入模具中，用200 t的數控液壓機以200 kN的成型壓力壓制并穩壓30 min,制成φ50 mm×100 mm的型煤標準試件[24-25]，在成型煤樣上鉆孔以便放入紅外發射管及熱電偶，對制好的煤樣干燥處理，進行密封保存。

表3 樣品組成

2.2 實驗裝置

實驗中采用團隊自行研發的紅外輻射三軸加載實驗系統，該系統可以實現紅外場、應力場、滲流場對煤體同時加載的功能，完成煤體在紅外輻射及三軸應力作用下的滲透率測定實驗。該系統由紅外輻射子系統、三軸加載子系統及數據采集子系統3部分組成。其中紅外輻射子系統可對煤體實現紅外輻射加熱功能，該系統設有功率調節裝置，可實現0～100 W輻射功率自由調控；三軸加載子系統可實現對煤體軸壓、圍壓及孔隙壓力的同時加載，確保煤樣所處應力狀態與實際相符；數據采集子系統可實現對實驗過程中的軸壓、圍壓、孔隙壓力、溫度及氣體流量的實時監測，并可根據實驗需求對各場參數進行單獨調控。其中三軸加載裝置具有較高抗壓強度、沖擊韌性和綜合機械性能，滿足實驗所需壓力要求，圖3為該實驗系統示意。

1—三軸滲透儀；2—紅外加熱管；3—圍壓入口；4—溫度傳感器； 5—軸壓入口；6—氣體出口；7—量筒；8—水池；9—數據采集器； 10—壓力表；11—壓力閥門；12—孔隙壓氣瓶；13—軸壓、圍壓氣瓶； 14—六通閥；15—出氣口閥門圖3 實驗設備示意Fig.3 Schematic diagram of experimental equipment

2.3 實驗方案

對照文獻中提出的關于三軸加載下煤體解吸滲流實驗及紅外輻射作用對煤體的孔隙結構及吸附/解吸特性實驗研究的方案[26-29]，考慮實際構造煤層的應力狀態，結合實驗目的為研究應力加載及紅外輻射作用下煤體滲透率的變化規律，特制定以下實驗方案。實驗方案見表4，實驗步驟如下：

① 將制備好的型煤試樣與紅外輻射裝置進行連接，放入三軸夾持器中密封固定，將處理好的試件放入實驗裝置，如圖3將各個實驗裝置進行連接。② 檢查實驗裝置的氣密性，實驗系統連接無誤后對實驗系統中的試件進行施壓，為了避免實驗時因施壓不穩導致試件破壞的情況，應使軸壓、圍壓交替加載至指定壓力，后進行穩壓處理。③ 在圍壓和軸壓穩定的情況下，對孔隙壓力進行調節，然后打開實驗裝置的出氣口閥門，利用排水法測量氣體流量。④ 待出氣量穩定時，打開紅外輻射裝置，設置紅外輻射裝置的輻射功率與輻射時間，對煤體施加紅外輻射。⑤ 根據實驗方案選取輻射功率，紅外輻射作用后，出氣口速率出現變化，利用排水法測量其氣體滲流量，并進行記錄。⑥ 重新設置紅外功率、孔隙壓力、軸圍壓，重復步驟②～⑤，得到相應的實驗數據，計算其滲透率。

表4 實驗方案

3 實驗結果及分析

根據上述實驗方案，可以得到不同應力條件下施加不同功率紅外輻射煤體的滲流量，按式(4)[30]計算煤體在不同紅外輻射功率下的滲透率:

(4)

其中，L為煤樣的長度，cm；Q為氣體流量，cm3/s；μ為氣體的動力黏性系數，Pa·s；A為煤樣的截面積，cm2；P1為瓦斯入口壓力，MPa；P2為瓦斯出口壓力，MPa。式(4)中氣體的動力黏性系數μ按公式(5)計算:

μ=1.36×10-4T0.77

(5)

圖4描述了不同孔隙壓力下煤體滲透率隨輻射功率的變化趨勢，整體上看，功率增加時，煤樣滲透率整體呈增長趨勢，孔隙壓力相同時，低圍壓條件下煤體的滲透率普遍大于高圍壓條件下煤體的滲透率。

當煤體未受紅外輻射作用時，相同圍壓條件下，滲透率隨孔隙壓力增大而減小，在孔隙壓力為0.2 MPa時滲透率最大，在1 MPa時滲透率最小，這是由于孔隙壓力較小時，孔隙壓力對煤體的固體骨架變形以及孔裂隙張開度影響較小，致使常溫滲流實驗中，有效滲流通道主要受到煤體總應力的影響，從而使滲流通道變窄，氣體分子運移阻力加大，氣體分子通過煤體的速率變緩[31]，在此孔隙壓力范圍內滲透率隨孔隙壓力增加而減小，并且隨圍壓的增高，滲透率也減小，該規律與前人研究的規律大體一致[32]。

煤體經受紅外輻射作用后，從紅外輻射功率與圍壓對滲透率影響的角度分析，如圖4(a)所示，當孔隙壓力為0.2 MPa、紅外功率為0～10 W時，煤體滲透率隨著功率的增加而減小，然后在功率10～60 W的階段，滲透率是呈上升趨勢的。出現此種情況，考慮在孔隙壓力較低情況下，煤體所受有效應力較大，低功率紅外輻射所引起的升溫及孔隙擴張效果小于有效應力作用下骨架壓縮變形效果，且煤基質顆粒受紅外輻射作用，體積膨脹，同樣壓縮孔隙，致使煤體滲透率降低。隨著紅外輻射功率逐漸升高，升溫速率與孔隙擴張效果增強，此時滲透率呈上升趨勢，且與輻射功率呈正相關。當孔隙壓力為0.4 MPa時，如圖4(b)所示，滲透率隨功率的增加持續增長，在功率10～25 W時，滲透率增長速率普遍大于其他階段，煤體升溫及孔隙擴張的協同增滲效果作用明顯。

在孔隙壓力為0.6～0.8 MPa時，如圖4(c)，(d)所示，在圍壓較高時，煤體的滲透率在紅外輻射功率為10～30 W時出現降低的情況，可能在此情況下，煤體的溫度變化對此范圍內的紅外輻射功率更為敏感，在此功率范圍內，煤體接受紅外輻射，溫度升高，在熱應力的作用下膨脹，由于圍壓與孔隙壓的作用導致煤樣不能向外擴張膨脹，只能向內擠壓孔隙和裂隙，從煤體的滲透率有一定程度的下降。如圖4(e)所示，在孔隙壓力為1.0 MPa時，圍壓較高的情況下，煤體的滲透率在0～25 W隨功率的增加變化程度不大，在25～60 W功率范圍，煤體的滲透率隨功率的增加而增加。

圖4 相同孔隙壓下滲透率隨功率變化關系Fig.4 Relationship between permeability and power at the same pore pressure

現有研究認為溫度對煤體滲透率的影響是多種因素共同作用的結果，溫度升高時，煤體中瓦斯分子吸熱，內能增加，活性增強，有利于滲透率增加；同時在溫度升高過程中煤體產生膨脹變形，壓縮孔隙，抑制煤體中氣體流動，從而降低滲透率[9]。紅外輻射對煤體有致裂效果，使煤體在溫度上升的同時內部孔裂隙擴展，連通性增強，致使煤體滲透性增強。分析實驗數據可知，對煤體施加紅外輻射，在孔隙壓力較低的范圍內，煤體滲透率隨紅外輻射功率的增強整體呈增加趨勢，該結果與學者們輻射增滲所得規律一致[28]。

紅外輻射下改變煤樣溫度產生的應力σm為

(6)

其中，T為煤樣溫度，℃；E為煤樣彈性模量；ν為泊松比；α為線熱膨脹系數。煤樣總應力σ為

σ=σn-δσm

(7)

式中，σn為溫度不變時由壓應變產生的應力，MPa；δ為與溫度相關的系數。

滲透率公式可表示為

k∝φ3/(1-φ2)

(8)

式中,φ為孔隙率。

假設煤體有無數個單元體，每個單元體的體積為常數，因此體積變化可認為是孔隙率的變化，所產生的有效應力變化為

dφ=-φCp(1-φ)dσ

(9)

(10)

式中，σ0為初始應力，MPa；φ0為初始孔隙率。

將式(10)與式(8)結合化簡[33]可得

(11)

聯立式(7)，(9)，(11)并化簡得滲透率與溫度的關系式：

(12)

由紅外輻射下煤樣溫升實驗得到的溫度與紅外輻射功率擬合關系式T=20+1.673w代入式(12)可以得到煤體滲透率與紅外輻射功率的關系式：

(13)

k=k0eb(w-c)

(14)

表5給出不同功率下煤樣滲透率變化的擬合結果，其中R2在0.9左右，表明擬合效果較好。

表5 煤樣滲透率與功率參數擬合結果

以孔隙壓力1.0 MPa時為例，其擬合曲線如圖5所示。對不同圍壓下k0與b的擬合如圖6所示，從圖6(a)可知，k0隨著圍壓的增加整體呈下降趨勢。在孔隙壓力為1.0 MPa，k0最低,在孔隙壓力為0.8 MPa時，有一個小范圍的波動變化。由圖6(b)可知參數b的變化范圍集中于0.004 5～0.003 0，但在孔隙壓力為1.0 MPa時，參數b隨圍壓的增加而增加，在0.6，0.8 MPa時隨著圍壓的增加而有小幅度的增加，在孔隙壓力為0.4 MPa時隨著圍壓的增加而減小，在孔隙壓力為0.2 MPa時，呈現緩慢減小后又增加的趨勢。整體符合當孔隙壓力減小時，b隨圍壓增大而減小的變化趨勢。分析其原因，得出孔隙壓力越低時，在有效應力的擠壓作用下，受輻射煤體熱膨脹能力越小。因此參數b不僅受到圍壓與輻射功率的影響，孔隙壓力、煤基質對紅外輻射的吸收力等因素共同作用才導致如圖6所示的變化規律。

圖5 孔隙壓力1.0 MPa下煤體滲透率與功率的擬合Fig.5 Fitting of coal permeability and power under pore pressure of 1.0 MPa

圖6 擬合參數隨圍壓的變化規律Fig.6 Variation of fitting parameters with confining pressure

4 紅外輻射功率敏感性分析

在進行紅外輻射作用下的煤體滲流實驗時，發現煤體滲透率發生改變，該結果不僅是紅外輻射的作用，圍壓與孔隙壓力同樣對煤體的滲透率存在影響。為探究紅外輻射功率對滲透率的影響，文中引入紅外輻射功率敏感性分析，從滲透率損失率及紅外輻射敏感系數2個評價參數對滲透率進行研究。

4.1 滲透率損失率

滲透率損失率表示煤體在紅外輻射作用后，煤體滲透率減少的百分數，可以表示為

(15)

其中，kΔ為煤體在紅外輻射功率變化下滲透率損失率，%；kj為煤體在不加紅外輻射時的初始滲透率，10-15m2；ki為紅外輻射任一功率下所測得的滲透率10-15m2。

對在相同孔隙壓力不同圍壓條件下的煤體進行紅外輻射，對其滲透率損失率進行計算，其變化規律如圖7所示。從圖7(a)可知，當孔隙壓力為0.2 MPa、紅外輻射功率為10 W時，煤體滲透率損失率是正值，說明在此功率下煤體的滲透率損失10%左右；在圍壓為6 MPa時，煤體的滲透率損失率最高，達到了15%左右。然后隨著紅外輻射功率的增加，煤體的滲透率損失率變為負數，說明在紅外輻射作用下，煤體的滲透率增加，在功率為60 W時，無論圍壓大小，滲透率損失率集中在-15%～-20%。當孔隙壓力為0.4 MPa時(圖7(b))，煤體的滲透率損失率隨著紅外輻射功率的增加而降低，在紅外輻射功率為10 W時已經為負值，在圍壓為2 MPa時，其下降幅度最大。在功率為40 ～50 W時，其下降幅度比較平緩。在孔隙壓力為0.6～1.0 MPa且紅外輻射功率較低時，煤體滲透率損失率呈平緩上升趨勢，隨功率增加，滲透率損失率呈下降趨勢。分析原因，煤體在此應力條件下，對紅外輻射功率響應較強，致使煤體體積膨脹，并向內壓縮，滲透率出現不變甚至降低的現象。煤體當孔隙壓力為1.0 MPa時，圍壓較低為2，3，4 MPa煤體的滲透率損失率在10～25 W，保持平緩不動，在圍壓較高的范圍內直接下降。孔隙壓力為0.4 MPa時滲透率損失率持續下降，滲透率增加效果最為理想。

分析結果可知，在孔隙壓力較低的情況下，煤體滲透率損失率在紅外輻射作用下，不同圍壓下滲透率損失率變化趨勢近似相同，因此滲透率損失率受圍壓的影響不大。

4.2 紅外輻射功率敏感系數

借鑒前人研究成果[34-35]，在溫度敏感系數的基礎上，將紅外輻射功率引入關系式中，得到紅外輻射功率敏感系數，即在其他影響因素保持不變的情況下，紅外輻射功率每增加1 W所對煤體滲透率引起的變化。

溫度引起的煤體滲透率的相對變化量為

(16)

式中，CT為溫度敏感系數，℃-1；?k為煤體的滲透率隨溫度的變化量，10-15m2；?T為溫度變化量，℃；kc為第1個測點所測得的煤巖滲透率，10-15m2。

將煤體溫度與紅外輻射功率的關系式T=20+1.673w代入式(16)得到紅外輻射功率敏感系數為

(17)

其中，Cw為紅外輻射功率敏感系數。再將式(14)代入式(17)得到

(18)

對紅外輻射功率敏感系數Cw與功率之間的關系進行量化分析，在相同孔隙壓力不同圍壓條件下，紅外輻射功率敏感系數Cw隨功率變化的關系曲線如圖8所示。由圖8可以看出，在孔隙壓力一定的條件下，煤體紅外輻射功率敏感系數隨著紅外輻射功率的增加而增加，即煤體對紅外輻射功率的敏感性越來越高。不同孔隙壓力條件下的紅外輻射功率敏感系數存在差異，如在孔隙壓力為0.2，0.4 MPa時，圍壓為2 MPa的煤體紅外輻射功率敏感性最高，在孔隙壓力為0.6 MPa，煤體所受圍壓為5 MPa時其功率敏感性最高，在孔隙壓力為0.8 MPa時，圍壓為4 MPa的煤體紅外輻射功率敏感性最高，而在孔隙壓力為1.0 MPa、圍壓為2 MPa時，煤體的紅外輻射功率敏感性最低。

圖7 滲透率損失率隨功率的變化規律Fig.7 Variation of permeability loss rate with power

綜上所述，紅外輻射功率敏感性不僅與紅外輻射的功率有關，也受孔隙壓力與圍壓的影響。

5 結 論

(1)通過對紅外輻射下煤體溫升結果與輻射功率進行擬合,得到煤體溫度與紅外輻射功率的關系式T=20+1.673w，煤體溫度與紅外輻射功率呈一次線性關系，紅外輻射功率升高煤體溫度增加，其擬合相關度為0.997 44，該公式為紅外輻射下煤樣的溫升規律研究提供參考。

(2)利用自主知識產權的紅外輻射三軸加載實驗系統進行了不同軸圍壓、孔隙壓力下的構造煤型煤滲流實驗。常溫滲流實驗中，在圍壓一定的情況下，煤體的滲透率隨著孔隙壓力的增大而減小，在孔隙壓力為0.2 MPa時，煤樣的滲透率達到最大；對煤體施加紅外輻射時，滲透率隨紅外輻射功率的增加而增加，煤體滲透率與紅外輻射功率呈正相關，紅外輻射功率增大煤樣滲透率增加。

圖8 功率敏感系數隨功率變化曲線Fig.8 Curves of power sensitivity coefficient changing with power

(3)依據滲透率公式、煤體所受有效應力及溫升實驗推導出紅外輻射功率與溫度的關系式，提出煤體滲透率與紅外輻射功率的關系式k=k0eb(w-c)，通過煤體滲流實驗數據對該公式進行驗證，擬合度良好，對孔隙率相關擬合參數k0及熱膨脹相關參數b進行分析可知，在紅外輻射影響下，煤體孔隙率相關的擬合參數k0隨著圍壓的增加而下降，煤體膨脹相關參數b在孔隙壓力一定的條件下，隨圍壓的增加其變化范圍在0.004 5～0.003 0。

(4)煤體滲透率損失率隨紅外輻射功率的增加整體呈減小趨勢，煤體受到紅外輻射功率越大，其滲透率損失率越低，在孔隙壓力為0.6～1.0 MPa，紅外輻射功率較小情況時，會出現滲透率變化平緩甚至減小的趨勢，整體分析，在孔隙壓力較低情況下滲透率損失率受圍壓的影響不大，變化趨勢近似相同。

(5)當孔隙壓力一定的條件下，煤體的紅外輻射功率敏感系數隨著紅外輻射功率的增加而增加，即煤體對紅外輻射功率的敏感性越來越高。在孔隙壓力不同的條件下，煤體的紅外輻射功率敏感性存在差異，煤體紅外輻射功率敏感系數不僅與紅外輻射的功率有關，同時也是孔隙壓力與圍壓共同作用的結果。