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基于潘一矿煤田地质背景，以保护层开采为代表，开展相似模拟试验，通过Matlab软件实时捕获标记点位置并通过像素点演算其坐标，得到采场体积应变分布，可有效地反映采场膨胀一压缩变形分布。同时进一步开展全应力应变渗透试验，建立体积应变与渗透率的耦合关系方程，绘制采场的渗透率分布。研究发现随着工作面向前推进，体积膨胀变形与渗透率演化分布是一致的，上保护层渗透特性演化滞后于保护层，并且随着垮落区的形成与再压密，渗透率也逐渐减小，形成类蝌蚪状分布。