考虑吸附作用的各向异性煤体有效应力

祝捷^1,2，姜耀东²，赵毅鑫²，赵文菲¹

1. 中国矿业大学力学与建筑工程学院2. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室

摘 要：基于Carroll的各向异性孔隙介质有效应力公式,引入吸附气体相的影响,推导了考虑界面吸附作用的各向异性介质有效应力表达式;根据界面热力学的基本理论,在考察固相、气相、界面吸附相及系统能量方程基础上,分析了固相应力与孔隙压力及表面势的关系,推导了吸附作用影响下固相体积压缩系数的表达式;依据羊渠河矿煤样的试验数据,计算了不同气体压力条件下的固相体积压缩系数,计算结果表明:吸附作用使得固相压缩变形和煤体有效应力减小,在孔隙压力较低时吸附作用效应更加显著.

关键词：有效应力;吸附作用;各向异性;系统内能;体积压缩系数;