吴 强,朱福良,高 霞,张保勇,3

(1．黑龙江科技大学安全工程学院,黑龙江哈尔滨 150022;2．黑龙江科技大学建筑工程学院,黑龙江哈尔滨 150022;3．中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心,江苏徐州 221008)

晶体类型对含瓦斯水合物煤体力学性质的影响

吴 强1,朱福良1,高 霞2,张保勇1,3

(1．黑龙江科技大学安全工程学院,黑龙江哈尔滨 150022;2．黑龙江科技大学建筑工程学院,黑龙江哈尔滨 150022;3．中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心,江苏徐州 221008)

含瓦斯水合物煤体的力学性质研究,是利用水合原理防治煤与瓦斯突出的基础。以型煤试件为研究对象,利用自主研制融合瓦斯水合固化反应和三轴压缩荷载作用于一体试验装置,合成了含不同晶体类型瓦斯水合物煤体。对含不同晶体类型瓦斯水合物煤体和含瓦斯煤体进行了三轴压缩试验,获得了2种围压下含瓦斯水合物煤体和含瓦斯煤的应力-应变关系、强度等特性。基于莫尔-库伦强度准则进行拟合,得到含水合物煤体和含瓦斯煤体的黏聚力和内摩擦角。研究结果表明,煤体含水合物能够提高刚度和黏聚力,含II型瓦斯水合物煤体抵抗破坏能力更强,煤体含水合物的类型对煤体力学性质有不同的影响。

含瓦斯水合物煤体;晶体类型;三轴压缩;应力-应变;力学性质

煤与瓦斯突出是井工煤矿生产中遇到的一种极其复杂的矿井瓦斯动力现象,一直以来是世界采矿界面临的难题之一。随着开采深度的增加,煤与……