不同卸载速率下受载煤体裂隙结构演化机制-论文

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文件名称：不同卸载速率下受载煤体裂隙结构演化机制-论文
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更新时间：2021-07-07 14:57:49
围压卸载 煤体结构 裂隙 孔隙度 实验分析 针对受载煤体卸压过程裂隙发育数据难以捕捉的现状，设计了受载煤体伪三轴瓦斯渗流实验，完成了受载煤体加载和卸载过程的应力-应变-渗透率动态监测。同时基于能量守恒定理，开展了卸载过程中不同卸载速率下的能量分配比较，阐释了卸载速率对裂隙发育和渗透率变化的控制作用，并通过煤样裂隙监测数据对比予以验证。研究结果显示，卸载过程中的煤体裂隙结构受卸载速率影响，围压卸载速率越高，I类和II类裂隙越发育(所占比率增高)，I类裂隙数量较原始数量增幅甚至超过1倍，II类裂隙数量提高74.13%;在卸载过程中渗透率曲线整体可分为3段:线性段、抛物线段和稳定段，而决定其3段曲线分布的关键因素是煤体弹性模量大小、加载强度和卸载速率;随着卸载速率的提高，煤体渗透率加大，线性段斜率和抛物线段曲率半径逐步增加，线性段斜率由0.054 8逐步升高至0.091 9，0.138 8和0.216 4，抛物线曲率半径逐步增大，顶点曲率半径分别达到1.232，1.334，1.863和2.014，渗透率稳定的应力临界点不断减小，由15.26 MPa降低至14.08，13.14和10.88 MPa;煤体渗透率的变化可以通过裂隙长度增量进