瓦斯气体劣化-荷载作用下煤岩损伤本构模型

• 作者: 李波波 吴学海 任崇鸿 许江 张尧 高政
• 来源期刊: 中国安全科学学报
• 关键词: 瓦斯气体 劣化-荷载 煤岩损伤 本构模型 黏聚力 Mohr-Coulomb准则
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 安全工程技术|Safety engineering technology
• 页码范围: 76-81
• 页数: 6页
• 分类号: X936
• 语种: 中文
• DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2021.07.011

摘要

为有效预防煤矿瓦斯动力灾害,研究瓦斯气体对煤岩力学性质的劣化机制及煤岩损伤演化特征,以原煤试样为研究对象,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流试验装置,开展不同瓦斯压力下煤岩三轴压缩试验;建立瓦斯气体劣化-荷载作用下煤岩损伤本构模型,通过试验结果验证该模型的合理性.结果 表明:煤岩在塑性变形阶段前累计损伤几乎为0,峰后损伤程度迅速增大;随着瓦斯压力升高,煤岩峰值强度与弹性模量均降低,瓦斯气体作用后煤岩初始损伤量显著增加;煤岩黏聚力随瓦斯压力升高而呈线性降低,通过黏聚力与瓦斯压力的关系修正Mohr-Coulomb准则,可量化考虑瓦斯气体劣化后的煤岩应力应变关系;所建模型与试验结果吻合度较高,可反映不同瓦斯压力作用下煤岩损伤演化过程.