不同含水率及围压条件下含瓦斯煤能量变化规律

作者

高霞刘飞杨书朋张保勇吴强
单位

黑龙江科技大学建筑工程学院黑龙江科技大学安全工程学院
摘要

为探究含瓦斯煤变形破坏过程中的能量耗散规律，利用自主研制的煤岩力学性质测试装置，开展含瓦斯煤在不同含水率及围压下的常规三轴试验，基于热力学第一定律，分析含瓦斯煤偏应力-应变曲线不同阶段和特征点处的能量变化规律。结果表明：不同含水率时，围压从12 MPa增大到20 MPa时，对应的弹性能占比增幅分别为60.33%、20.11%和3.86%,弹性能占比、破坏强度和弹性模量均增大，说明围压对含瓦斯煤体的变形破坏具有一定的抑制作用；不同围压时，含水率从1%增加到5%,对应的总能量分别下降25.38%、8.78%和6.23%,总能量、弹性能和破坏强度总体上均减小，导致含瓦斯煤更易破坏。含水率的增大使含瓦斯煤颗粒间摩擦力降低，促进煤颗粒间的相对移动。
关键词

煤与瓦斯突出含瓦斯煤常规三轴试验含水率围压能量变化规律
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金联合基金项目(U21A20111);国家自然科学基金项目(51974112)；
文章目录

0 引言
1 试验概况
2 煤岩能量特征演化关系
3 含瓦斯煤应力应变曲线特征
4 含瓦斯煤体能量变化规律
4.1 围压和含水率对能量特征变化规律影响
4.2 含瓦斯煤破坏过程的能量分配规律
4.3 围压和含水率对特征能量值的影响
5 结论
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