吸附性气体对构造煤的损伤效应试验研究

• 作者: 刘文杰 张庆贺 杨科 段昌瑞 王永 袁亮
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: CO2-ECBM 吸附损伤 强度损失 单轴抗压强度 PFC
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 页码范围: 995-1001
• 页数: 7页
• 分类号: X936
• 字数: 3332字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.05.017

摘要

为揭示吸附性气体对煤的损伤作用机理,利用可视化恒定容积气固耦合试验装置分别开展了CO2,CH4,N2,He 4种气体诱发型煤损伤试验研究,测定了不同吸附性气体作用下型煤单轴抗压强度和破坏形态,并用颗粒流软件PFC进行了数值模拟.主要结论如下:1)不具吸附性的He对煤的单轴抗压强度基本无影响;2)煤体强度损失与气体吸附量呈现一致性,相同吸附平衡压力下,气体吸附性越强,煤的损伤越显著,先后顺序为:CO2>CH4>N2;3)煤的破坏形态和裂纹扩展规律与气体吸附量相关,CO 2作用下煤体裂纹呈现"裂隙窄、数量多"的特点,He作用下煤体裂纹呈现"裂隙宽、数量少"的特点;4)气体吸附诱导煤颗粒间的接触发生改变,煤粒吸附气体将引发颗粒间的黏结抗拉强度和黏结黏聚力减小,进而引起宏观力学参数变化,造成煤岩损伤和强度损失.