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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
超临界 CO2 作用后无烟煤力学损伤演化特性及机理
  • 作者

    肖 畅王 开张小强姜玉龙闫建兵岳少飞王文伟詹 傲

  • 单位

    太原理工大学矿业工程学院,山西太原

  • 摘要

    超临界 CO作用后会导致煤体微观结构发生变化进而导致煤体结构损伤从而改变煤体 的力学性能。 为定量表征在超临界CO2作用后煤体力学性质的损伤演化规律以无烟煤为对象开展干 饱两种含水率下煤体的超临界 CO浸泡试验确定在超临界 CO作用下无烟煤各力学参数的 演化规律结合声发射试验及电镜扫描试验明确了无烟煤在超临界 CO作用下的损伤模型及机理。 研究结果表明:超临界 CO对煤体的抗压强度弹性模量及泊松比具有明显的损伤劣化效 应抗压强度弹性模量均出现不同程度的降低泊松比表现出升高趋势水分也是影响煤体力学 特性的重要因素较干燥组煤样而言饱水组煤样在超临界CO2作用下的劣化效果更为明显。 不同 试验条件下煤样的总劣化程度和阶段劣化度均表现出一定的时间效应和非均匀性随着浸泡时间 的增加煤体损伤程度逐渐减弱最后趋向于某个定值。 煤体的声发射累计数随着浸泡时间的 增加出现不同程度的减少声发射累计曲线的 个阶段与应力-应变曲线中的 个阶段有良好的一 致性。 构建了基于超临界 CO浸泡不同时间下煤体的损伤模型由模型可知弹性模量的变化 趋势与泊松比的变化趋势成负相关关系与试样结果相符合。 随着浸泡时间的增加超临界 CO对 煤样的损伤不断增加但增幅逐渐减小。 +超临界 CO会与煤样发生一系列物理化学反应, 改变煤样内部的微观结构使得煤样的微裂隙增多从而导致煤体力学性能的劣化。 超临界CO2对 煤体的损伤演化效应是从微观到宏观的累积过程


  • 关键词

    力学特性无烟煤超临界 CO2 CO2 地质封存损伤变量声发射

  • 引用格式
    肖畅,王开,张小强,等. 超临界 CO2 作用后无烟煤力学损伤演化特性及机理[J]. 煤炭学报,2022,47(6):2340-2351.
    XIAO Chang, WANG Kai, ZHANG Xiaoqiang, et al. Study on mechanical damage evolution characteristics
    and mechanism of anthracite treated with supercriticalCO2 [ J] . Journal of China Coal Society,2022,47(6):2340-2351.
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