首页 期刊 岩土力学 分级加-卸载条件下原煤的渗透及能耗特征研究 【正文】

分级加-卸载条件下原煤的渗透及能耗特征研究

作者:段敏克; 蒋长宝; 俞欢; 陆天宇; 钮彬炜; 孙东玲 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室; 重庆400030; 重庆大学资源及环境科学学院; 重庆400030; 中煤科工集团重庆研究院有限公司; 重庆400037
含瓦斯煤   残余变形   渗透率   耗散能  

摘要:利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,进行了含瓦斯原煤分级加-卸载试验,分析探讨了煤岩的变形、渗透特性及能耗特征,结合能耗特征建立了损伤变量方程。研究结果表明:随分级加-卸载进行,煤样的累积残余变形逐渐增加,相对残余变形先降低,后出现残余变形稳定区,临近煤样破坏又上升。随分级加-卸载进行,渗透率总体变化趋势呈螺旋状先降低,后上升,破坏瞬间急剧增大;定义渗透率绝对恢复率ηj和渗透率相对恢复率ηx定量分析了加-卸载渗透率的变化情况,发现ηj先减小,临近破坏又增大,ηx逐渐增大,其中弹性段ηx保持在85%~95%,临近破坏超过100%。随分级加-卸载进行,煤体累积耗散能呈指数函数增加,单级循环耗散能增加。随着轴向应力的增加,主应力差增加,损伤变量值增大,且煤样破坏时的损伤变量临界值Dc≈0.9。

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