加卸载下原煤力学特性及渗透演化规律

赵宏刚^1,2,3，张东明^1,2,3，刘超^1,2,3，邓博知^1,2,3，边光^1,2,3，李文璞^1,2,3

1. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室2. 重庆大学资源及环境科学学院3. 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室

摘 要：基于自主研发的煤岩热流固耦合试验系统,在考虑实际开采方式的条件下,进行轴压升高和围压降低的加卸载试验,分析研究不同加卸载速率下原煤的力学特性和渗透演化规律.结果表明:加卸载过程中,轴向应力的加载速率越大,峰值应力附近的曲线平台越长,峰值应力、轴向应变和环向应变也越大,体应变则越小.不同加卸载速率比下含瓦斯煤变形模量均先迅速减小后缓慢减小,到破坏时再迅速降低,而后逐渐保持稳定趋势;在相同轴向应变时,加卸载速率比越小,煤样的变形模量越大.加卸载过程中,煤样的偏应力、渗透率与应变的关系可分为三个阶段:初始压密与弹性阶段、屈服破坏阶段和破坏后阶段.加卸载速率比越小,煤样达到峰值应力时,含瓦斯煤的渗透率和体积变形越大.

关键词：煤;加卸载;力学特性;渗透率;