冲击荷载对无烟煤微纳观孔隙结构的影响

摘要：

为了研究冲击荷载对无烟煤微纳观孔隙结构的影响,自河南省焦作矿区赵固二矿矿井采煤工作面采集、制备煤样,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)冲击加载系统模拟冲击波、应力波,通过开展冲击实验,并结合冲击前后煤样压汞及低温液氮实验的测试结果,探讨了冲击荷载对无烟煤微纳观孔隙结构的影响.研究结果表明:①冲击荷载作用后无烟煤的总孔容、孔比表面积、孔隙度及退汞效率都呈波动式增加,总体上孔隙数量增多,连通性得到较大改善;②不同方向冲击荷载对煤体孔隙的改造具有差异性,垂直层理方向上的冲击荷载主要使微孔和大孔数量增加,平行层理方向上的冲击荷载主要使微孔和小孔数量增加,而斜交层理方向上的冲击荷载则主要使中孔和大孔数量增加;③不同方向最佳冲击荷载大小不同,垂直层理方向最佳冲击荷载为42.10 MPa,平行层理方向最佳冲击荷载为20.45 MPa,斜交层理方向最佳冲击荷载为56.90 MPa.结论 认为,冲击荷载对无烟煤孔隙的改造是全方位的,但由于与层理作用方向不同,不同方向冲击荷载改造孔隙的实际范围会产生差异.

关键词：冲击荷载、SHPB、无烟煤、微纳观孔隙、压汞、低温液氮

所属期刊栏目：39

资助基金：国家自然科学基金项目“冲击荷载下高阶煤的大分子结构及微观/纳观孔隙的动态响应特征及其机制”41772163

在线出版日期：2019-11-08（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：73-81