中国安全科学学报2023,Vol.33Issue(6) :105-113.DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.06.1428

真三轴应力条件下破断煤体力学响应及渗流特性试验研究

Experimental study on mechanical response and seepage characteristics of broken coal under true triaxial stressconditions

刘玉冰 王恩元 张东明 李铭辉
中国安全科学学报2023,Vol.33Issue(6) :105-113.DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.06.1428

真三轴应力条件下破断煤体力学响应及渗流特性试验研究

Experimental study on mechanical response and seepage characteristics of broken coal under true triaxial stressconditions

刘玉冰 1王恩元 1张东明 2李铭辉3
扫码查看

作者信息

  • 1. 中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州221116
  • 2. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400044
  • 3. 深圳大学深地科学与绿色能源研究院,广东深圳518060
  • 折叠

摘要

为探究煤炭深部开采过程中破断区域煤体的力学及渗流特性,利用多功能真三轴流固耦合试验系统,结合计算机断层扫描(CT)技术分析破断煤体破坏后的内部裂隙分布情况,获得不同中间主应力下破断煤体的强度特征、渗透率演化及破坏模式.研究结果表明:真三轴应力条件下破断煤体呈现出脆-延性破坏特征,随着中间主应力的增大,峰值强度呈现先增大后减小的变化趋势;破断煤体的渗透率在临近破坏前并未出现大幅增长,在进入峰后阶段总体呈下降趋势,且在峰前阶段变化更为明显;破断煤体破坏后的裂隙形式以剪切裂隙为主,宏观剪切破裂面呈现非对称分布特征.应根据现场煤层破断区域构造应力和裂隙结构的变化,调整煤层破断区域瓦斯抽采或破碎煤岩巷道注浆加固方案,保障深部煤炭安全开采.

关键词

真三轴应力/破断煤体/力学响应/渗流特性/动力灾害

Key words

true triaxial stress/broken coal/mechanical response/seepage characteristic/dynamic disaster

引用本文复制引用

基金项目

国家自然科学基金青年基金(52104231)

中国博士后科学基金面上项目(2020M681775)

中央高校基本科研业务费专项(2021QN1088)

出版年

2023
中国安全科学学报
中国职业安全健康协会

中国安全科学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.548
ISSN:1003-3033
被引量1
参考文献量10
段落导航相关论文