稳压条件下煤体稳定特性钻孔倾角效应的试验研究

摘要：

为研究不同钻孔倾角对煤体稳定特性的影响,应用三维全场应变测量分析系统(XTDIC)和声发射监测系统,开展稳压条件下无钻孔及钻孔倾角为0°,10°,20°,30°的型煤单轴压缩试验,分析了不同钻孔倾角试件强度特征、变形破裂特征及其对煤体稳定性的影响机理.结果表明:增大钻孔倾角对试件抗压强度、弹性模量有不同程度劣化作用,与无钻孔试件相比,劣化率最大达33.92％;根据试件加载过程中的声发射特征参数与加载时间的关系,将其划分为初始加载、稳压、峰前弹塑性和峰后应变软化4个阶段,随着钻孔倾角的增大,声发射计数与能量的增长速率逐渐减小;试件钻孔周围破坏形态呈偏"Y"状,30°倾角钻孔试件的损伤变量曲线出现明显台阶式递增现象;试件变形破坏过程是能量积聚与耗散的过程,随钻孔倾角增大,弹性应变能、耗散能、总能量、能量耗散率均减小;该研究指导了贵州某矿本煤层预抽钻孔布置,利用定向钻机尽可能保证钻孔轨迹为水平,钻孔稳定性较高,瓦斯抽采效果良好.

关键词：抽采钻孔、稳压约束、能量耗散、声发射特征、破坏形态、损伤变量

所属期刊栏目：38

分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家自然科学基金重点项目;国家自然科学基金项目;国家自然科学基金青年科学基金项目;陕西省杰出青年项目;陕西省联合基金培育重点项目;中国博士后科学基金项目

在线出版日期：2021-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：575-583