变轴压加载煤体变形破坏及瓦斯渗流试验研究
本文关键词:变轴压加载煤体变形破坏及瓦斯渗流试验研究 出处:《岩土力学》2016年S1期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为探究煤岩在变轴压加载下的变形破坏和瓦斯渗流演化规律,以原煤煤粉压制的煤体试件为研究对象,采用含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流试验系统,进行了5种不同轴压加载路径下的煤体三轴压缩及瓦斯渗流试验。研究结果表明,煤体变形可分为压密、稳定发展、非稳定破裂发展和破裂后4个阶段;压密阶段试件的应变变化速率主要与张开性结构面和裂隙有关,与轴压加载区间无关,稳定发展阶段虽然轴压加载速率不同,但在相同的轴压加载区间,轴向应变变化速率基本相同;变轴压加载前期煤体渗透率与轴压的加载速率呈负相关变化,中后期渗透率变化速率与轴压加载速率相关性不大。研究结论对指导冲击地压以及煤与瓦斯突出的监测预警有着重要意义。
[Abstract]:In order to investigate the deformation failure and gas seepage evolution law of coal and rock under variable axial compression loading the coal-body specimen pressed by raw coal powder was used as the research object and the gas-bearing coal heat-fluid-solid coupling three-axis servo seepage test system was adopted. The triaxial compression and gas percolation tests of coal body under five different axial compression loading paths are carried out. The results show that the deformation of coal body can be divided into four stages: compaction, steady development, unsteady fracture development and post-rupture. The strain change rate of the specimen in the compaction stage is mainly related to the opening structure plane and the crack, and is independent of the axial compression loading interval. Although the axial compression loading rate is different in the stable development stage, it is in the same axial compression loading interval. The variation rate of axial strain is basically the same; There is a negative correlation between the permeability of coal and the loading rate of axial pressure in the early stage of variable axial pressure loading. There is no correlation between the rate of permeability change and the axial compression loading rate in the middle and late stage. The conclusion of the study is of great significance to guide the monitoring and warning of burst ground pressure and coal and gas outburst.
【作者单位】: 山东科技大学矿山灾害预防控制—省部共建国家重点实验室培育基地;山东科技大学矿业与安全工程学院;中煤科工集团重庆研究院有限公司;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室;重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室;山东科技大学矿业与安全工程学院山东;
【基金】:国家自然科学基金(No.51304128) 山东省自然科学基金(No.ZR2013EEQ015) 高等学校博士学科点专项科研基金新教师类资助课题(No.20133718120013) 山东科技大学杰出青年科技人才支持计划(No.2015JQJH105) 山东省重点研究计划项目(No.2015GSF120016)~~
【分类号】:TD712
【正文快照】: 5.重庆大学,复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室,重庆400044)1引言在煤层开采过程中围岩应力重新分布的范围内,作用在煤层、岩层上的垂直压力称为“支承压力”,随着回采工作面推进,处于相对稳定状态的基本顶岩梁传递至煤层上的压力将逐渐增加,支承压力分布是一条高峰在
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,本文编号:1434076
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