液氮冻融循环作用下饱水煤样力学特性试验研究-论文

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文件名称：液氮冻融循环作用下饱水煤样力学特性试验研究-论文
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更新时间：2021-07-08 08:57:15
液氮冻融循环 单轴压缩 循环荷载 单轴抗压强度 疲劳寿命 液氮注入低渗煤层致裂、增透是提高瓦斯抽采率的新技术。液氮是超低温流体，与煤作用的温度应力引起煤结构损伤和力学特性改变，进而影响煤矿安全开采。为揭示液氮冻融循环作用对煤力学特性的影响，将取自于纳林河矿的原煤，制成饱水煤样，开展液氮冻融循环和力学特性试验。通过波速测试、单轴压缩试验和循环荷载试验测试液氮作用前后煤的波速、弹性模量、单轴抗压强度、泊松比、压密应变、破坏应变、疲劳寿命和动轴向应变的变化，分析液氮冷冻和冻融循环次数对煤力学特性的影响规律。结果表明，液氮冷冻和液氮冻融循环次数对煤力学特性有很大影响。液氮冷冻后，煤样结构损伤，力学性能劣化。液氮作用1次，煤样波速、弹性模量、单轴抗压强度、破坏应变、疲劳寿命分别降低了32.9%、0.2%、29.9%、35.9%和22.7%，泊松比和压密应变分别增加了18.2%和2.1%。液氮作用3次煤样波速、弹性模量、单轴抗压强度、破坏应变、疲劳寿命分别降低了44.9%、20.8%、57.8%、44.7%和42.3%，泊松比和压密应变分别增加了59.1%和16.7%。随着液氮冻融循环次数的增加，煤样结构损伤和力学性能劣化加剧。单轴抗压强度、疲劳寿命与液