采矿与安全工程学报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (3): 634-644.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0134

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急速卸压条件下构造煤体应力释放规律试验研究

蒋静宇,史孝宁,程远平,沈润生,马建军,王成浩   

  1. 1. 中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心,江苏徐州221116; 2. 中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,江苏徐州221116; 3. 中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州221116; 4. 河南神火煤电股份有限公司薛湖煤矿,河南永城476600;5. 中山大学土木工程学院,广东广州510275
  • 出版日期:2024-05-15 发布日期:2024-05-21
  • 通讯作者: 蒋静宇,E-mail: jiangjingyu@cumt.edu.cn Tel: 15895216643
  • 作者简介: 蒋静宇(1983— ),男,河南省永城市人,教授,博士生导师,从事安全管理、瓦斯防控与“双碳”技术方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(52174217);江苏省高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师项目(苏教师函〔2019〕31号)

Study on stress release law of tectonic coal under rapid unloading confining pressure#br#

  • Online:2024-05-15 Published:2024-05-21

摘要: 为研究构造煤在急速卸压条件下的应力释放规律,开展了不同卸围压速度条件下的型煤试样三轴试验,对比分析了构造煤在不同应力路径下的应力-应变曲线和力学特性演化特征,并通过数据拟合分析了急速卸压条件下的应力释放规律。结果表明:卸围压速度越快,构造煤破坏时的变形程度和峰值应力越小。卸围压降低了煤体的内聚力,劣化程度为14.02%~21.95%,卸围压速度越快,劣化作用越强。卸围压降低了煤体变形模量和泊松比,表明卸围压加剧了煤体损伤,降低了煤体抵抗变形的能力。当卸围压速度趋近于急速时,峰值应力的劣化程度为17.84%,内聚力的劣化程度为21.95%,表明急速卸压条件下构造煤更易失稳破坏,应力释放控制瓦斯膨胀能的非稳态释放,从而导致构造煤突出的连续发展。

关键词: 构造煤, 急速卸压, 卸围压速度, 应力释放, 煤与瓦斯突出

中图分类号: