安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽理工大学矿山地下工程教育部工程研究中心淮南矿业(集团)有限责任公司煤矿瓦斯治理国家工程研究中心
为揭示吸附性气体对煤的损伤作用机理,利用可视化恒定容积气固耦合试验装置分别开展了CO2,CH4,N2,He 4种气体诱发型煤损伤试验研究,测定了不同吸附性气体作用下型煤单轴抗压强度和破坏形态,并用颗粒流软件PFC进行了数值模拟。主要结论如下:1)不具吸附性的He对煤的单轴抗压强度基本无影响;2)煤体强度损失与气体吸附量呈现一致性,相同吸附平衡压力下,气体吸附性越强,煤的损伤越显著,先后顺序为:CO2> CH4>N2;3)煤的破坏形态和裂纹扩展规律与气体吸附量相关,CO2作用下煤体裂纹呈现"裂隙窄、数量多"的特点,He作用下煤体裂纹呈现"裂隙宽、数量少"的特点;4)气体吸附诱导煤颗粒间的接触发生改变,煤粒吸附气体将引发颗粒间的黏结抗拉强度和黏结黏聚力减小,进而引起宏观力学参数变化,造成煤岩损伤和强度损失。
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