摘要： 反复浸水对煤矿地下水库边界煤岩柱强度弱化作用明显,是影响地下水库安全运行的关键因素之一。采用微观与宏观相结合的方法对干燥～浸水4次的煤系砂岩损伤和破坏过程开展试验研究,结果表明:随着浸水次数增加,岩样内部孔径、孔隙之间的连通性逐渐增大;由浸水1次到浸水4次,岩样溶蚀孔孔径分别为0.9,3.0,8.1和16.2 μm,T₂曲线最大幅值分别为1 520.62,1 523.80,1 541.72和1 561.54,全孔、小孔、中孔和大孔的T₂谱面积增大幅度分别为9.96％,5.32％,141.82％和119.72％;浸水次数越多,岩样脆性越小,残余强度特征越明显,AE信号强度越弱,AE值越小,内部张拉裂隙数量越少,剪切裂隙数量越多;随着时间增加,不同浸水次数下岩样AE计数时间分布分形维数(D_AEtd)整体上均先升后降,而AE空间分布分形维数(D_AEsd)均呈下降趋势,且下降规律不同;干燥～浸水4次,D_AEtd变化范围分别为1.351～2.612、1.097～2.425、1.444～2.236、1.107～2.213和1.456～2.452,D_AEsd变化范围分别为2.379～2.788、2.147～2.856、2.236～2.537、2.057～2.306和2.080～2.477;随着浸水次数增加,D_AEtd无明显变化规律,而D_AEsd整体呈下降趋势。研究成果可为受水反复侵蚀的地下煤系沉积岩结构稳定性评价和设计提供参考。

关键词: 煤系砂岩, 干-湿循环, 微结构演变, 裂隙演化, AE分形特征

中图分类号: 

• TD 353