循环冷加载条件下受载煤样结构损伤规律
李和万
王来贵
张豪
张春会
周浩
耿岩岩
摘要：煤体是具有孔隙、裂隙结构的固体介质,孔隙的贯通程度、裂隙的宽度是煤层渗透能力的重要指标,为了使煤体裂隙结构发生损伤而达到增透的目的,对三轴受载煤样进行注液氮冷加载实验,利用液氮注入钻孔煤实验装置系统对煤样施加4 MPa围压,分别进行多周期冷加载作用,通过高倍相机、金相显微镜、声波测速仪和CT成像系统观测煤样表面裂隙宽度、波速衰减率及内部结构损伤情况.根据单轴压缩实验的应力-应变曲线,分析煤样结构随冷加载周期的变化规律.结果表明:①煤样裂隙结构损伤程度随冷加栽周期的增加而增大,损伤速率随注液氮周期的增加呈现先增加后降低的非线性变化规律;②煤样经6周期注液氮冷加载后表面发生颗粒脱落,经过7周期注液氮冷加载后发生宏观碎裂;③冷加载对煤样原生裂隙损伤效果显著,并沿着层理方向延伸.液氮冷加载能使煤体结构发生显著损伤,这为冲击地压灾害防治与瓦斯治理提供了新的方法.
关键词：循环冷加载裂隙结构液氮损伤规律
分类号：TD324.2(矿山压力与支护)
论文发表日期：2017-01-01
页数：8( 2345-2352 )
英文信息