加卸载下含水率对含瓦斯煤岩损伤变形的影响分析

发布时间：2018-02-22 19:23

  本文关键词： 加卸载 含水率 损伤变形 弹性能 耗散能　出处：《中国安全生产科学技术》2017年05期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：采用含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服控制渗流试验装置对不同含水状态煤样进行了加卸载下三轴变形与渗流特性的试验研究。研究结果表明:含水率越高,煤样的三轴强度越低,失去抵抗外部载荷所产生破坏的能力越快,且塑性变形增强,脆性破坏减弱,瓦斯流量增加越小;含水率的增加能够使得煤岩破坏时积聚的弹性能减少,并且释放速率更加缓慢,更多的消耗于塑性变形中,这有助于预防煤岩破坏时由于弹性能的突然释放而导致的大型煤与瓦斯突出事故的发生;基于Logistic方程和能量耗散理论,建立了煤岩损伤演化数学模型,通过对试验数据的拟合分析,两者吻合程度较高,能够为煤岩损伤破坏提供预测。研究结果对于具有煤与瓦斯突出危险性的煤层进行注水消突具有理论指导意义。
[Abstract]:The triaxial deformation and seepage characteristics of different water-bearing coal samples under loading and unloading are studied by using gas-bearing coal heat-fluid-solid coupling three-axis servo-controlled seepage test device. The results show that the higher the moisture content, the lower the triaxial strength of coal samples. The faster the ability to resist the damage caused by external load is lost, the stronger the plastic deformation is, the weaker the brittle failure is, the smaller the gas flow rate is, and the higher the water content is, the less the elastic energy accumulated during the destruction of coal and rock can be reduced. And the release rate is slower and more consumed in plastic deformation, which is helpful to prevent the occurrence of large coal and gas outburst accidents caused by the sudden release of elastic properties during coal and rock failure, based on Logistic equation and energy dissipation theory. A mathematical model of damage evolution of coal and rock is established. Through fitting and analyzing the experimental data, it is found that the two models are in good agreement with each other. The results can be used to predict the damage and failure of coal and rock, and the research results are of theoretical significance for the coal seam with coal and gas outburst risk to be eliminated by water injection.
【作者单位】： 武汉工程大学资源与土木工程学院;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院;
【基金】：湖北省教育厅科学技术研究计划青年人才项目 武汉工程大学科学研究基金项目(k201617)
【分类号】：TD713.1

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1525111