为研究液氮冻融作用下含水煤体孔隙损伤规律，利用蔡司显微镜、超声波测损、核磁共振等实验手段，测定了不同含水率煤体液氮冻融前后表面裂隙参数、纵波波速和孔隙T2图谱，分析了煤体裂隙分形特征、孔隙度演化以及孔径分布规律，最终通过孔-裂隙参数定义煤体表面和内部损伤因子，探讨了液氮冻融对含水煤体孔隙损伤的作用机理。结果表明：冻融后煤体表面特征裂隙面积增量、分形维数与含水率呈正比，含水率为5.96%时，相比干燥煤体两者分别提高了2.83,4.77倍；随着含水率的增加，煤体纵波波速不断减小，孔隙度增量显著增大；煤体内部微小孔、中大孔数量分别呈线性和指数级增长，液氮冻融作用促使煤体孔隙萌生、发育，微小孔转化为中大孔及部分孔裂隙相互连通形成裂隙网络。受到液氮冻融作用，煤体表面裂隙及内部孔隙损伤显著，损伤因子与含水率之间均呈正指数关系。煤体中水分的增加，强化了液氮冻结过程中水-冰相变产生的膨胀作用力，提高了煤体损伤及塑性变形程度。

国家自然科学基金重点项目(51734007,51874236)；陕西省杰出青年科学基金资助项目(2020JC-48)；

0 引 言
1 实验方案
1.1 样品制备
1.2 实验步骤及方法
2 液氮冻融含水煤体孔裂隙结构变化规律
2.1 煤体表面裂隙及其分形变化规律
2.1.1 煤体表面特征裂隙变化规律
2.1.2 煤体表面裂隙分形演化规律
2.2 煤体冻融前后波速变化规律
2.3 基于核磁共振的煤体孔隙结构变化规律
2.3.1 煤体孔隙度变化规律
2.3.2 煤体孔隙分布变化规律
3 液氮冻融对含水煤体损伤分析
4 结 论

林海飞,罗荣卫,李博涛,王裴,秦雷.液氮冻融含水煤体孔隙损伤规律实验研究[J].西安科技大学学报,2023,43(01):55-64.DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2023.0107.