1.一种评价岩石变形影响煤体渗透性的试验方法，其特征在于，步骤如下：第一步：准备渗流夹持器

所述的渗流夹持器主要包括外框架和设在外框架内的轴向柱塞、耐压筒体和轴向固定端，轴向柱塞从耐压筒体一侧插入，轴向固定端与耐压筒体另一侧构成整体，通过轴向固定端和轴向柱塞实现将测试样品夹持在耐压筒体中；在轴向固定端和轴向柱塞轴心分别设有与测试样品相通的气道，分别称为上游气道和下游气道，在上游气道上设有调压阀、压力传感器和气源，在下游气道上设有回压阀和压力传感器；所述耐压筒体上设有对样品施加环向压力的注液口，模拟竖向地应力的压缩效应；所述外框架对轴向柱塞和轴向固定端固定，实现对样品施加限定位移的边界条件；

第二步：样品准备

根据地质资料中煤层与顶板岩层的厚度比例，切割煤块与岩块，将其加工成多个长方体煤样与顶板岩样，顶板岩样长度短于煤样长度；

按照岩‑煤‑刚体的顺序组合煤样、顶板岩样和刚性支座形成夹层结构，简称煤‑岩组合体，在顶板岩样的一个端面粘贴橡胶垫为其弯曲变形提供柔性空间，使顶板岩样与煤样的长度相同；在煤样侧面靠近橡胶垫块位置沿竖向电阻粘贴应变片，在顶板岩样顶面靠近橡胶垫块的位置，沿长度方向粘贴电阻应变片；

第三步：对煤‑岩组合体施加组合压力

首先将一组煤‑岩组合体插入密封套内，再将密封胶套放入耐压筒体内，煤‑岩组合体有橡胶垫块的端面接触渗流夹持器的轴向柱塞，另一端面接触夹持器的轴向固定端；

对煤‑岩组合体施加环压，使密封套会挤压煤‑岩组合体与轴向柱塞和轴向固定端之间的空隙；再开启气源使用上游压力调节阀控制进入煤样的气体压力，煤样的下游压力值可由回压阀控制，等待煤样排出气体流量趋于稳定后，记录此时压力传感器监测到夹持器的上游压力p上、下游压力p下，以及利用流量计监测到排出气体的流量Q，煤样应变ε煤‑竖向与岩石应变ε岩通过布设的电阻应变片监测；

第四步：煤‑岩界面的边界条件试验

在某一环压σ环向与压差p上‑p下条件下，根据观测的煤应变ε煤‑竖向与顶板岩样应变ε岩利用数据分析确定煤‑岩界面的边界条件；数据分析时，首先分别计算出在某一测试条件下的煤样的压缩变形量Δd以及顶板岩样弯曲的挠度w；其次比较煤样变形量Δd与顶板岩样挠度w，根据两者的大小关系判定煤‑岩界面的边界条件，如果是应力控制条件，需要重新确定煤‑岩界面正应力σ煤‑岩；

4.5：改变环压σ环向与压差p上‑p下的组合条件按照步骤三和四重新试验，从而得到煤‑岩界面在新的环压σ环向与压差p上‑p下条件下的边界条件，以及对应的煤‑岩界面正应力σ煤‑岩，以此类推，不断改变环压σ环向与压差p上‑p下的组合条件，从而得到煤‑岩界面在不同环压σ环向与压差p上‑p下的组合条件下的边界条件，以及对应的煤‑岩界面正应力σ煤‑岩；

第五步：渗透率测试

根据第三步监测到的排出气体流量Q，根据下式计算不同上游压力p上、下游压力p下与环向压力σ环向条件下煤‑岩组合体的渗透率；

式中：β是气体黏度；

A是煤样横截面积；

L是煤‑岩组合体煤样长度；

Q是气体流量；

至此，就得到煤‑岩组合体在不同上游压力p上、下游压力p下与环向压力σ环向条件下对应的边界条件及其对应的渗透率；

第六步：对比不同压力p上、下游压力p下与环向压力σ环向条件下煤‑岩组合体的边界条件和渗透率差异，优选出限定体积下的环向压力以及气压值，为高效开发煤层气资源提供工艺参数。

2.如权利要求1所述的评价岩石变形影响煤体渗透性的试验方法，其特征在于，步骤四中煤‑岩界面的边界条件试验的具体过程为：

4.1：根据实际地层处于三向压缩状态，顶板岩石在夹持器内受到水平向压力与环向压力；在顶板岩样顶面粘贴应变片的位置选取单元体，该单元体受到三个方向的主应力σ1代表上‑下方向主应力、σ2代表前‑后方向主应力、σ3代表左‑右方向的主应力，由于煤‑岩组合体受到耐压筒体内液压σ环向作用，且岩石弯曲变形属于小变形范围，可以判定σ1＝σ2＝σ环向，σ3为岩石的弯曲正应力σ弯曲；

4.2：计算岩石弯曲变形的挠度w

根据广义胡克定律，单元体在σ3方向上的应变ε3＝ε岩可表达为ε3＝[σ3‑μ岩(σ2+σ1)]/E岩，由于σ1＝σ2＝σ环向，可得出σ3＝ε3E岩+2μ岩σ环向，其中，μ岩为顶板岩样的泊松比，E岩为顶板岩样的弹性模量；

3

根据梁弯曲应力表达式σ3＝My/Iz，可以确定顶板岩样的弯矩M＝σ3Iz/y，其中Iz＝bh /

12是顶板岩样的惯性矩，h是顶板岩样截面的高度，b是顶板岩样截面的宽度，y＝h/2；

根据顶板岩样变形的曲率半径ρ＝E岩Iz/M，与顶板岩样转角θ＝L/ρ，得到顶板岩样弯曲变形的挠度 其中L为煤‑岩组合体的长度；

4.3：计算煤变形量Δd

根据固体应变表达式ε煤‑竖向＝Δd/d，可计算出煤样变形Δd＝d·ε煤‑竖向；

其中Δd为煤样变形量，d为煤样初始厚度；

4.4：判定煤‑岩界面的边界条件

比较w与Δd大小，判定煤‑岩界面在某一环压σ环向与压差p上‑p下条件下的边界条件，即：(1)如果w＜Δd，煤样品的边界可定义为限定体积条件，说明此时施加在煤‑岩组合体上的环压和上、下游气压虽然使顶板岩样发生变形，但顶板岩样没有压缩煤样，该环压和上下游压差组合是有利于煤层气体渗流；

(2)如果w＝Δd，煤样的边界可认为是应力控制条件，说明此时施加在煤‑岩组合体上的环压和上、下游气压不仅使顶板岩样与煤样出现同步变形，而且改变了在煤‑岩界面上的正应力，因此，需要重新确定煤‑岩界面正应力σ煤‑岩。

3.如权利要求2所述的评价岩石变形影响煤体渗透性的试验方法，其特征在于，确定煤‑岩界面正应力σ煤‑岩的步骤是：

1)在煤样侧面布设应变片的位置选取单元体，该单元体受到三个方向的主应力σ环向代表前‑后方向主应力、σ水平代表左‑右方向主应力、σ煤‑岩代表上‑下方向主应力，由于煤样两端受到轴向柱塞和轴向固定端的约束，沿水平向的煤样变形可认为ε煤‑水平＝0，根据广义胡克定律，沿水平向的煤样应变可表达为ε煤‑水平＝[σ水平‑μ(σ环向+σ煤‑岩)]/E煤＝0，改写为σ水平＝μ(σ环向+σ煤‑岩)；

2)根据胡克定律，实测的煤样应变ε煤‑竖向可表达为ε煤‑竖向＝[σ煤‑岩‑μ(σ环向+σ水平)]/E煤，已知在上述计算步骤1)中σ水平＝μ(σ环向+σ煤‑岩)，煤‑岩界面正应力σ煤‑岩可表达为其中μ为煤样的泊松比，通过实验测得；

上述公式中E煤为煤样的弹性模量，ε煤‑竖向为煤样应变，通过第二步中布设在煤样中的电阻应变片监测得到。

4.一种用于权利要求1所述的评价岩石变形影响煤体渗透性试验方法的渗流夹持器，其特征在于，所述的渗流夹持器主要包括外框架和设在外框架内的轴向柱塞、耐压筒体和轴向固定端等，轴向柱塞从耐压筒体一侧插入，轴向固定端与耐压筒体另一侧构成整体，通过轴向固定端和轴向柱塞实现将测试样品夹持在耐压筒体中；在轴向固定端和轴向柱塞轴心分别设有与测试样品相通的气道，分别称为上游气道和下游气道，在上游气道上设有调压阀、压力传感器和气源，在下游气道上设有回压阀和压力传感器；所述耐压筒体上设有对样品施加环向压力的注液口，模拟竖向地应力的压缩效应；所述外框架对轴向柱塞和轴向固定端固定，实现对样品施加限定位移的边界条件。