三轴应力下原煤吸附CH4/N2变形时空特性
林海飞1
季鹏飞2
孔祥国1
李树刚1
陈晨2
杨送瑞2
1.西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 710054;西安科技大学 西部矿井开采及灾害防治教育部重点试验室,陕西西安 7100542.西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 710054
摘要：为深入研究受载煤体与CH4/N2相互作用时的变形时空特性,开展了三轴应力加载下原煤吸附CH4/N2及其二元混气时的吸附量与吸附变形动态测试试验.结果表明:恒定三轴应力下,原煤对CH4的吸附能力大于N2;二元混气吸附量介于纯气体吸附量之间.三轴应力下原煤吸附膨胀变形存在各向异性.不同注气压力下,原煤轴向/环向应变随吸附时间整体呈现相同演化规律,注气端轴向应变可划分为5个阶段,煤样中部、排气端轴向/环向应变均可划分为3个阶段.相同注气压力下,原煤吸附气体时各测点轴向应变由负转正时间由长到短的顺序为:C H4,CH4/N2混气,N2.原煤吸附CH4,N2,CH4/N2混气时,轴向/环向应变随吸附量增加依次呈指数函数、一元一次函数、一元二次函数增长.三轴应力加载后,原煤轴向/环向初始应变呈两端小中间大分布;三轴应力下原煤吸附CH4时膨胀变形能力较强,煤体表面自由能降低量大,煤体强度削减明显,越易发生变形破坏.
关键词：三轴应力注气压力二元混气吸附变形时空特性
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51734007)陕西省杰出青年科学基金(2020JC-48)中国博士后科学基金(2021M693879)陕西省自然科学基金青年项目(2022JQ-347)
论文发表日期：2023-03-30
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：15( 314-328 )
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