瓦斯压力对煤体蚀损规律研究

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本文以煤体蚀损规律为研究主线,运用解吸吸附仪、声发射监测设备、MTS816开展了不同瓦斯压力下(1、2、3、4MPa)煤体吸附解吸以及蚀损煤体的压缩试验。取得了以下主要成果:(1)获得了不同瓦斯压力下煤体吸附解吸过程的蚀损规律。随瓦斯压力增大,瓦斯吸附量增大,增幅不断减小;吸附常数a减小而解吸量及最大解吸速度均增大;相同瓦斯压力下,吸附次数越多,瓦斯吸附量越大;吸附初期阶段瓦斯对煤体的蚀损作用明显,吸附前、吸附后期和解吸阶段,蚀损作用轻微;瓦斯压力越大,吸附次数越多,煤体蚀损程度越高。(2)揭示了蚀损煤体的宏细观力学特征。与不含瓦斯煤相比,蚀损煤体破坏过程中具有明显的屈服阶段;随瓦斯压力增大,蚀损煤体强度和弹性模量均降低,脆性增强,且瓦斯压力越大破坏形态趋于粉化型;单轴压缩过程声发射信号在靠近峰前最强,其余时间保持较低水平,瓦斯压力越大,蚀损煤体的破坏持续时间越长,单位时间破坏程度越低。研究瓦斯煤体蚀损规律及其力学特征具有重要的意义,揭示了煤体在瓦斯作用下的蚀损本质,为煤岩瓦斯动力灾害的预测及防治提供了实验基础研究和理论依据。
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