煤体恒定加载蠕变损伤实验的研究

2014-08-01肖福坤马红涛

黑龙江科技大学学报 2014年6期

肖福坤，马红涛，刘刚

(黑龙江科技大学黑龙江省煤矿深部开采地压控制与瓦斯治理重点实验室，哈尔滨150022)

0 引言

流变特性是岩石的重要特性之一，已有的研究成果表明，许多岩石都存在流变特性。矿山井下的煤岩在长期静载作用下，其变形也会随着时间的增长而加大，表现出流变特性，发生蠕变破坏，严重影响煤矿的安全生产。

许多学者研究了不同加载方式下岩石蠕变状况［1－3］，不同岩石的蠕变状况［4－6］和岩石自身某些因素［7－9］对其蠕变的影响。煤是一种具有特殊性质的岩石，在其内部存在大量的孔隙、节理和微裂隙。在对煤体进行加载过程中，煤体内部的孔隙被压密，原有微裂纹受压闭合。新裂纹的产生及扩展都会产生声发射信号［10］，因此，可以利用声发射设备监测荷载作用下煤体内部变化情况。

目前，对煤体蠕变研究多采用型煤，少有考虑煤体内部含有大量孔隙、节理及微裂隙的特殊性，与现场实际存在差距。有些文献的研究［11－16］，主要是单轴压缩破坏分析和分级加载蠕变破坏分析，与现场实际也有一定差距，缺少对原煤恒定加载的分析。

笔者利用原煤试样，充分考虑其内部存在大量的孔隙、节理和微裂隙，以及长期承受静载作用的实际情况，进行煤体恒定加载蠕变损伤研究。通过分析煤体变形情况和声发射信息，研究煤体蠕变过程中变形情况以及新微裂隙的生成、扩展情况，探究煤体蠕变过程中内部的损伤演化状况。