冲击荷载对无烟煤微观孔隙影响的分形研究

摘要：

为了揭示冲击荷载对无烟煤微观孔隙结构的影响规律,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)冲击实验系统模拟了冲击应力在不同衰减过程中的冲击波和应力波,基于冲击前后压汞实验及低温液氮实验测试数据,运用分形理论,研究了赵固二矿不同方向煤体(与层理方向分别呈垂直、平行、45°斜交)冲击前后孔隙结构的分形特征.结果 表明:对于渗流孔,冲击荷载提高了瓦斯的渗流与运移速度,对于吸附孔,冲击荷载减小了吸附孔的吸附能力,促进了瓦斯的解吸;分形维数具有明显的冲击方向性,且吸附孔的分形维数明显小于渗流孔;不同方向无烟煤的最佳冲击荷载不同,垂直和斜交层理方向的最佳冲击荷载为51.80 MPa,平行层理方向的最佳冲击荷载为28.46 MPa.研究结果可为冲击荷载促进瓦斯抽采机理的探讨提供参考.

关键词：冲击荷载、无烟煤、分形理论、微观孔隙、压汞、低温液氮

所属期刊栏目：34

分类号：O347.2(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金41772163

在线出版日期：2020-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：132-142