不同开采方式下煤岩应力场-裂隙场-渗流场行为研究

摘要：

煤岩的采动力学行为与常规的煤岩材料力学行为有本质不同,传统的岩石力学实验研究没能体现开采方式和工程扰动的真实影响.深部煤与瓦斯共采实践中,不同开采方式扰动下的煤岩应力场、裂隙场和渗流场行为有显著差异,但煤岩采动力学行为特征尚缺乏科学的、定量化的分析和表达.通过开展不同开采方式下煤岩采动力学实验,分析3种典型开采方式下煤岩采动力学行为、采动裂隙展布及增透率演化规律,探索不同开采方式下煤岩真实采动应力场、裂隙场和渗流场的特征差异.研究表明:不同开采方式产生不同的采动应力场,并导致不同的煤岩裂隙场和渗流场行为特征差异;不同开采方式条件下煤岩峰值应力、峰值应力对应轴向应变和环向应变按照无煤柱开采、放顶煤开采和保护层开采的顺序降低,而体积应变绝对值则依次升高;不同开采方式下煤岩采动裂隙尺度分维D及煤层增透率激增点与工作面之间的距离(Lrise)均按照保护层开采、无煤柱开采、放顶煤开采的顺序依次下降,确定煤层Lrise范围和增透率空间分布可为煤瓦斯共采工程提供理论指导.

关键词：煤、开采方式、采动应力、力学行为、采动裂隙、增透率

所属期刊栏目：41

分类号：TD712;TD325(矿山安全与劳动保护)

资助基金：“十三五”国家重点研发计划资助项目2016YFC0600701

在线出版日期：2016-12-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2405-2417