松软煤体力学特征的含水率效应试验研究

发布时间：2017-11-18 15:16

本文关键词：松软煤体力学特征的含水率效应试验研究

【摘要】：为获得含水率对松软煤体力学特征的影响规律,以淮南矿业集团新庄孜煤矿66207工作面松软煤体为研究对象,开展不同含水率条件下松软煤体的单轴和三轴压缩试验研究。研究结果表明:松软煤体的强度和变形特征呈现明显的含水率效应。随含水率的增大,其强度、弹性模量和内聚力均呈先增后减的变化趋势,且极高点含水率均在3.072%左右,而内摩擦角变化不大;煤体泊松比与含水率正相关;随围压、含水率的增大,煤体偏应力-应变曲线由软化型向硬化型过渡,破坏类型由脆性逐渐转变为延性。与坚硬煤体遇水弱化的水理性不同,松软煤体合理注水后呈现出强化的特性,其力学本质为:松软煤体块度极小,含有大量的细微颗粒,水能促使煤颗粒团聚、胶结,提高煤体强度,强化煤体。研究成果对实施松软煤层的安全高效开采具有重要的理论意义和实用价值。
【作者单位】：安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室能源与安全学院;淮南矿业(集团)有限责任公司;
【基金】：国家自然科学基金项目(U1361208,51304007) 国家重点基础研究发展计划(973)前期研究专项项目(2014CB260403) 深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室开放基金项目(KLDCMERDPC15105)
【分类号】：TD315
【正文快照】： 我国松软煤层矿区分布广泛,资源储量极为丰富,据不完全统计,含松软煤层煤矿总数占全国重点矿业集团煤矿总数的53.3%[1]。进入深部开采后,煤体处于“三高一扰动”的特殊力学环境[2-4],尤其是高地应力,使得煤体更加松软。松软煤体块度小、黏聚力低、稳定性差,采掘过程中煤壁易片

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