低温和含水率对重塑性煤体抗剪强度影响研究
孙修伟
梁为民
李敏敏
岳高伟
蔺海晓
河南理工大学 土木工程学院,河南 焦作 454000
摘要：为了研究温度—含水率耦合作用下重塑性煤体抗剪强度的变化规律,保障松软煤层安全高效稳定开采,采用直剪试验分析了重塑性煤体在较低温度(20、0、-10、-20、-30、-40℃)、一定含水率(0、0.8%、4%、8%、12%、16%)耦合作用下的抗剪强度特性,并通过数学统计分析了温度与含水率对抗剪强度的影响.研究结果表明:含水率为0 时重塑性煤体的黏聚力随着温度的降低呈幂指数增加;温度—含水率耦合作用下重塑性煤体的抗剪强度均与垂向应力成正比,均符合莫尔-库仑准则;在温度为10～20℃、含水率为12%～16%时,黏聚力达到最大值322.9 kPa,最小值138.0 kPa出现在温度-40℃、含水率 4%附近;在-20～-40℃温度下,重塑性煤体内摩擦角随含水率的增加逐渐降低至最小值18.25°;当含水率为6%～13%、温度为-20～10℃时,内摩擦角达到最大值 31.45°,对应抗剪强度达到最大值.温度—含水率耦合作用下,重塑性煤体抗剪强度、内摩擦角与黏聚力均受温度的影响较大.
关键词：重塑性煤低温含水率抗剪强度黏聚力内摩擦角
分类号：TD322(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(41772163)
论文发表日期：2024-04-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 127-132,140 )
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