三轴等压条件下400℃内褐煤变形及结构衍化实验研究

摘要：

为深入研究褐煤原位注热开采过程物性特征的衍变,应用高温高压实验平台,研究7 MPa三轴等压条件下,Ф50 mm×100 mm褐煤以3℃/min升温速率由室温升高到400℃过程中及恒温恒载5h的变形特征规律.并应用显微CT、压汞、液氮吸附解吸方法综合分析褐煤不同孔径范围的孔裂隙衍化规律.研究发现:热力耦合作用下,褐煤变形过程可以划分为缓慢膨胀阶段(室温～170℃)、剧烈压缩阶段(170℃～289℃)及缓慢压缩阶段(289℃～400℃),褐煤脆性-韧性转变临界温度为180℃.恒温恒载5h过程中,褐煤轴向线应变终值随温度的升高先增大后减小,最大值为2.5％(200℃),最小值为1.3％(100℃).褐煤最大径向累积压缩应变约为19％(400℃),最大体积累积压缩应变约为41％(400℃).热力耦合作用下,褐煤变形对其结构衍化有重要影响.随着温度的升高,褐煤总孔隙率表现为先增大后减小,孔裂隙率极大值为21.46％(200℃),最小孔裂隙率为7.61％(23℃);主要孔裂隙的孔径逐渐增大.褐煤孔裂隙率衍化具有较好的分形特征,随着温度的升高,孔裂隙率的分形维数表现为先减小后增大、分形初值则先增大后减小.

关键词：岩石力学、褐煤、三轴等压应力、结构衍化

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分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家杰出青年科学基金项目51225404;国家青年科学基金项目51504158;山西省基础研究项目2015021128Supported by the National Science Fund for Distinguished Young ScholarsGrant 51225404;National Science Fund for Young ScholarsGrant 51504158;Basic Research Project of Shanxi ProvinceGrant 2015021128

在线出版日期：2017-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1718-1725