层理倾角对煤体力学及渗流特性的影响试验研究
张毓颖
王江涛
赵耀江
薛珂
李雨成
太原理工大学 安全与应急管理工程学院,山西 晋中 030600
摘要：为了研究层理面对煤体力学性质和渗透率的影响,利用自主研制的三轴瓦斯渗流装置和声发射监测系统,对不同层理角度煤样进行三轴压缩试验,同时采集相应的声发射数据,并结合莫尔-库仑强度准则对煤样的破坏形式进行分析.研究结果表明:在三轴加载下,各层理角度煤样的力学变形特性具有明显的层理效应,其峰值强度、弹性模量和泊松比均随着层理角度的增大呈先减小再增大的变化趋势;各层理角度煤样的渗透率变化趋势基本一致,均呈现出先减小再增大的"U"形变化,同时煤样的初始渗透率和最小渗透率随层理角度的增大而增大,C-90°煤样为其他层理煤样的 2.5～5 倍;声发射信号主要集中于屈服阶段和峰后破坏阶段,且在峰后破坏阶段煤样的振铃计数值达到峰值,其中,C-0°煤样产生的声发射信号最强烈,C-45°煤样产生的声发射信号最弱;莫尔-库仑强度准则可以很好地反映含单组层理煤样的破坏模式,试验结果与理论分析基本吻合.
关键词：三轴压缩试验层理倾角力学性质渗透率莫尔-库仑强度准则破坏模式
分类号：TD713(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52004170)
论文发表日期：2024-12-20
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：9( 81-89 )
英文信息