聂振宇　秦万里

【摘 要】为研究承压状态下水的侵入对煤体表面应力变化影响规律，利用自制的水气共吸煤体应变监测系统，采用应变监测的方法，开展了纯水压和水气共吸两组不同条件下的试验，针对水的侵入对煤体表面应变影响规律进行了研究。结果表明：在纯气压状态下，充气阶段煤表面应力发生瞬间突变，突变值为正；水气共吸状态下，水的侵入使得煤体表面应力突变值为负；纯气压条件下，煤体的应变变化趋势幅度和充气压力成正比；水气共吸条件下，煤体的应变变化趋势幅度和充气压力成反比。煤体的纵向变形比横向变形更加剧烈。

【关键词】煤体变形；应力变化；水的侵入

中图分类号： TD32；TD712 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）11-0149-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.11.064

0 引言

瓦斯治理一直是煤矿开采面临的主要难题，其中水力化措施在瓦斯治理中有着重要的地位。我国水力化技术作为瓦斯开采的重要增透措施，一般通过两种方法实现：一是向钻孔内注入高压水压裂钻孔，在钻孔周围形成若干宏观裂隙和分支裂隙，为瓦斯的解吸流动提供通道，提高钻孔的抽采范围；另一种是通过高压水射流割缝或冲孔等方式将煤层内部分煤体破碎并经钻孔排出煤层，扩大钻孔的出煤量，使钻孔周围的煤体蠕变运移，降低煤体的地应力，促进煤层内裂隙通道的扩展、连通，提升煤层的渗透性，促进瓦斯解吸流动，提高钻孔瓦斯抽采效果[1]。煤体在承压状态下，外部水的侵入必然导致煤体变形，并影响到瓦斯运移，研究外液浸湿和退出过程中煤体的变形，对于外液浸湿诱导煤体变形机理及其对瓦斯运移的影响机理有更深的意义[2-4]。……