基于Hoek-Brown准则的含流体煤强度特征研究

发布时间：2021-01-04 13:46

　　由瓦斯压力、地下水、地应力组成的三相环境体系,对煤体的力学特性影响重大。尤其对Ⅲ-Ⅴ类煤,受瓦斯压力及地下水等因素的影响,易发生煤与瓦斯突出等动力现象,严重威胁现场作业人员生命安全,其力学特性的获取对松软煤层的安全开采至关重要。本文通过实验对比研究了原煤与型煤单轴、三轴压缩作用下的强度特征、失稳破坏特征以及声发射特征;基于粒度级配对Ⅲ-Ⅴ类煤的物理性质进行了分析,并对Ⅲ-Ⅴ类散体原煤与型煤分别进行直接剪切与单轴、三轴压缩实验,分析了不同含水率和孔隙压力条件下煤样强度特征变化规律;引入Hoek-Brown准则及煤体结构GSI,估算了煤体的强度参数。研究表明:（1）原煤单轴压缩失稳破坏特征主要为沿轴向劈裂破坏,型煤主要为侧壁沿端部呈圆锥体剥落,最终煤样中部失稳破断,一定围压范围内随着围压的增大,两种煤样强度都有所提高;（2）型煤在单轴压缩过程中各个阶段均有不同程度的声发射事件,压密段声发射事件相对原煤较为活跃,原煤在塑性阶段前期产生少量声发射事件,两者都在塑性阶段后期声发射事件逐渐趋于活跃,计数和能量大幅度增大,并都在峰值强度附近达到峰值计数与能量;（3）Ⅲ-Ⅴ类散体原煤的粒度分维数依次增... 

【文章来源】：河南理工大学河南省

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

量化的煤体GSI图版Fig.1-1ThequantiveGSIchartofCoalStructure

煤样制备设备

部分加工后的原煤试样Fig.2-2Sometypicalrawcoalspecimen

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[3]“三软”煤层水力冲孔卸压增透关键技术及应用[D]. 范超.河南理工大学 2015
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本文编号：2956868