瓦斯压力对卸荷原煤力学特性及能量特征的影响

作者：张东明; 张祥; 饶孜; 秦桂荣; 杨玉顺; 薛燕光

来源：安全与环境学报, 2019, 19(01): 203-209.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2019.01.032

• 安全工程
• 瓦斯压力
• 卸围压
• 原煤
• 力学特性
• 能量特征

运用自主研制的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流试验装置,以原煤煤样作为研究对象,进行了含瓦斯煤固定轴向压力、卸围压的渗流试验,研究了卸围压过程中瓦斯压力对煤样力学特性和能量特征的影响。结果表明:在轴压加载阶段,煤样的变形模量基本不变,泊松比逐渐减小;在定轴压卸围压阶段,煤样的变形模量先小幅度增加,然后逐渐减小,泊松比则逐渐增大。瓦斯压力越高,煤样的承载能力越低,煤样发生破坏时相应的轴向应变和围压卸荷量百分比越小,而煤样破坏时的径向变形和扩容量越大。各应变围压柔量Δεi与瓦斯压力呈线性关系且线性相关性良好。随瓦斯压力升高,轴向应变的围压敏感性降低,径向应变和体积应变的围压敏感性显著升高。随瓦斯压力升高,煤样发生破坏时存储的弹性应变能Ue减小,而总能量U、耗散能Ud和耗散能比例Ud/U都增大。

• 单位
  重庆大学; 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室