水分对突出煤相似材料力学特性及瓦斯解吸性能的影响

发布时间：2021-10-24 04:04

　　为探索水分对突出煤相似材料力学特性及瓦斯解吸性能的影响,选用粒径小于0. 18 mm和0. 18～0. 25 mm、二者质量比为1∶1的煤粉作为骨料,水泥为黏结剂,水为溶解剂,在不同条件（成型压力、含水率）下压制突出煤相似材料。利用岩石三轴试验机、瓦斯放散初速度测定仪测定突出煤相似材料的单轴抗压强度及瓦斯放散初速度,获得了不同条件下突出煤相似材料单轴抗压强度和瓦斯放散初速度的变化规律。实验结果表明:当含水率为12%～20%时,配制出的突出煤相似材料单轴抗压强度随含水率的增大呈现先增大后减小的趋势;当含水率达到16%时,其单轴抗压强度达到最大值8. 99 MPa;当含水率为20%时,成型压力越大,突出煤相似材料成型后密实度越大、脱模后的试件含水率越低,单轴抗压强度越大;突出煤相似材料的瓦斯放散初速度随含水率的增大而减小。 

【文章来源】：矿业安全与环保. 2020,47(02)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

典型试件的应力应变曲线

由表2可知，在本次实验的相似材料配制过程中通过改变含水率和成型压力使型煤强度在5.13～8.99 MPa内波动。每组求其平均值得到突出煤相似材料单轴抗压强度与含水率之间的关系如图2所示，以及突出煤相似材料单轴抗压强度与成型压力之间的关系如图3所示。图3 单轴抗压强度与成型压力的关系

图2 单轴抗压强度与含水率的关系从图2中可以看出:含水率在12%～16%时，材料的单轴抗压强度随含水率的增加而增大;当含水率超过16%时，单轴抗压强度反而随含水率的增加而减小。这是由于在突出型煤压制过程中相似材料的含水率超过16%后，水会沿着磨具底部的缝隙和上部的壁间间隙溢出，且水分溢出量会随着水分比例的增加而增加。水、水泥、煤粉已混合均匀，水的溢出会带着水泥和煤粉流失，水泥的流失导致了突出型煤强度降低。水的溢出量越大，突出型煤强度越低。

【参考文献】：
期刊论文
[1]煤与瓦斯突出相似材料常用黏结剂对比试验研究[J]. 朱墨然,文光才,桂小玲,赵博.  煤矿安全. 2019(03)
[2]煤岩吸水率对声波速度各向异性影响的实验研究[J]. 赵宇,张玉贵,于弘奕.  石油地球物理勘探. 2017(05)
[3]水分对煤体物性参数影响试验研究[J]. 杨宏民,郭怀广,仇海生.  中国安全科学学报. 2016(09)
[4]冷压型煤强度影响因素的研究现状及展望[J]. 孙朋,戴林超,贾泉敏,王然.  矿业安全与环保. 2015(06)
[5]模拟煤与瓦斯突出的相似材料配比试验研究[J]. 张淑同,戴林超,王波,曹偈.  煤炭科学技术. 2015(06)
[6]含瓦斯煤相似材料研制及其突出试验应用[J]. 王汉鹏,张庆贺,袁亮,薛俊华,李清川,周伟,李建明,张冰.  岩土力学. 2015(06)
[7]不同黏结剂配比条件下型煤力学及渗透特性试验研究[J]. 许江,叶桂兵,李波波,曹偈,张敏.  岩土力学. 2015(01)
[8]煤与瓦斯突出模拟试验综述与展望[J]. 张淑同.  矿业安全与环保. 2014(01)
[9]成型压力与粉煤粒度分布对冷压型煤性能的影响[J]. 田斌,许德平,杨芳芳,庞亚恒,徐荣声,林雄超,王永刚.  煤炭科学技术. 2013(10)
[10]煤层注水防突效果评价主控因素研究[J]. 郭怀广.  煤矿安全. 2012(S1)

硕士论文
[1]含瓦斯煤成型条件优化及煤层气开采物理模拟试验研究[D]. 苏小鹏.重庆大学 2014
[2]水泥土强度规律研究[D]. 杨滨.上海交通大学 2007



本文编号：3454537