煤的孔隙结构与煤岩动力失稳特征的相关性
祝捷1
张博2
王全启2
姜耀东2
何法2
1.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆4000442.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京,100083
摘要：以冲击倾向性煤层和煤与瓦斯突出煤层作为研究对象,基于压汞法和液氮吸附的实验结果,综合分析了煤样的孔隙结构特征;依据包括煤岩孔隙结构特征在内的物理力学参数,建立了数值模型,从煤层应力分布和应变能的角度讨论了煤的孔隙结构与煤岩动力失稳特征之间的相关性.液氮吸附和压汞实验表明:忻州窑煤样的孔隙主要是开放型孔,赵各庄煤样的孔隙含半开放型孔隙较多,且含有一定量的墨水瓶孔;忻州窑煤样的孔隙含量,尤其是渗流孔隙的含量远大于赵各庄煤样,因此忻州窑煤层中瓦斯更容易释放.数值模型的计算结果表明:在上覆岩层应力和水平应力相同条件下,忻州窑煤层中煤壁附近区域的水平应力比赵各庄煤层低,垂直应力高于赵各庄煤层,煤壁附近的煤体易发生压剪破坏;上覆岩层应力和水平应力相同(6 MPa)时,赵各庄煤层受扰动后应变能密度变化量接近忻州窑煤层应变能密度变化量的2倍,可见赵各庄煤层更易积聚应变能.
关键词：动力失稳孔隙结构压汞法液氮吸附数值模拟
分类号：TP028.8(自动化技术、计算机技术)
资助基金：国家重点研发计划(2016YFC0801401)访问学者基金(2011DA105287-FW201508)
论文发表日期：2018-01-01
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( 97-103 )
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