剪切荷載條件下含瓦斯煤細觀破壞實驗研究.pdf

1、隨著礦井開采深度的不斷增加，地應力和瓦斯壓力也在不斷地增大，同時伴隨著各種各樣的問題，而煤與瓦斯突出就是其中比較嚴重的礦井災害。煤與瓦斯突出愈發嚴重，給煤礦職工和煤礦企業帶來的危害就越大。從綜合作用假說觀點來看，煤與瓦斯突出實質上是內外營力綜合作用下煤巖體產生剪切破壞所形成的一種礦井動力災害。研究開采過程中含瓦斯煤的動態變化過程，可以為深入研究煤與瓦斯突出發生機理提供依據，本文利用自主研發的含瓦斯煤巖剪切細觀實驗裝置進行了不同瓦斯壓力、

2、不同剪切速率和不同法向應力條件下的含瓦斯煤巖細觀剪切實驗，為研究和防治煤與瓦斯突出奠定理論基礎，通過本文研究，取得了以下研究成果：
　　1）自主研發了含瓦斯煤巖剪切細觀實驗裝置，該裝置可以進行不同瓦斯壓力、不同剪切速率和不同法向應力條件下煤巖的細觀剪切實驗；裂紋細觀監測系統可以對煤樣表面的裂紋實時觀測記錄；本實驗裝置具有可靠性高、操作靈活等特點，可以在固-氣耦合條件下進行含瓦斯煤巖的剪切實驗，揭示含瓦斯煤巖剪切狀態下的損傷細觀規律

3、，具有很大的使用價值。
　　2）含瓦斯煤的抗剪強度隨著瓦斯壓力和法向應力的增大而增大，隨剪切速率的增大而減小。從細觀角度分析，微裂紋最早在煤樣上部萌生，并隨著荷載的不斷增加，裂紋曲折向下延伸；當荷載增加到一定階段，煤樣下端有微裂紋產生，且裂紋向上發展。
　　3）含瓦斯煤微裂紋在煤樣上端和下端萌生，隨著荷載的不斷增加，裂紋向前延伸；型煤裂紋的萌生、延伸和貫通在峰值前完成，原煤微裂紋在峰值前產生，但微裂紋的快速發展和主裂紋貫通是