三轴压缩下含瓦斯煤的能耗与渗流特性研究

摘要：

以重庆松藻同华矿K3煤层制备的煤样为研究对象,利用自主研制的渗流装置,进行了不同围压和瓦斯压力下煤样的三轴压缩试验,并应用能量积聚与耗散的方法,研究了煤样在压缩过程中的能耗特征和渗流特性.结果表明:三轴压缩破坏过程中,含瓦斯煤样存在着能量积聚与耗散.煤样以弹性应变能的形式吸收并储存能量;荷载达到峰值时,煤样储存的弹性应变能在瞬间释放转化为耗散能,成为煤样破坏的源动力.围压和瓦斯压力对煤样的能耗特征有较大影响,随着围压增加,煤样吸收的总能量、储存的弹性应变能和耗散能均会增加;随着瓦斯压力增加,煤样吸收的总能量及耗散能呈现缓慢的增加,储存的弹性应变能呈逐渐下降趋势.围压和瓦斯压力对煤样的渗透性亦有较大影响.应力达到峰值前,随着围压的增加,煤样的渗透性逐步减小;随着瓦斯压力的增加,煤样的渗透性则呈增加的趋势.研究结果可为煤与瓦斯突出的防治和瓦斯抽采提供参考.

关键词：含瓦斯煤、瓦斯压力、力学特性、能量积聚、能量耗散、渗流特性

所属期刊栏目：36

分类号：TD315(矿山压力与支护)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目No.2011CB201203;国家自然科学基金项目No.51174241,No.51204217.

在线出版日期：2015-05-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：762-768