不同开采方式下煤岩应力场-裂隙场-渗流场行为研究

煤岩的采动力学行为与常规的煤岩材料力学行为有本质不同,传统的岩石力学实验研究没能体现开采方式和工程扰动的真实影响。深部煤与瓦斯共采实践中,不同开采方式扰动下的煤岩应力场、裂隙场和渗流场行为有显著差异,但煤岩采动力学行为特征尚缺乏科学的、定量化的分析和表达。通过开展不同开采方式下煤岩采动力学实验,分析3种典型开采方式下煤岩采动力学行为、采动裂隙展布及增透率演化规律,探索不同开采方式下煤岩真实采动应力场、裂隙场和渗流场的特征差异。研究表明：不同开采方式产生不同的采动应力场,并导致不同的煤岩裂隙场和渗流场行为特征差异;不同开采方式条件下煤岩峰值应力、峰值应力对应轴向应变和环向应变按照无煤柱开采、放顶...

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Published in煤炭学报 Vol. 41; no. 10; pp. 2405 - 2417
Main Author 谢和平 张泽天 高峰 张茹 高明忠 刘建锋
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 2016
Subjects
力学行为
增透率
开采方式
煤
采动应力
采动裂隙
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Summary:煤岩的采动力学行为与常规的煤岩材料力学行为有本质不同,传统的岩石力学实验研究没能体现开采方式和工程扰动的真实影响。深部煤与瓦斯共采实践中,不同开采方式扰动下的煤岩应力场、裂隙场和渗流场行为有显著差异,但煤岩采动力学行为特征尚缺乏科学的、定量化的分析和表达。通过开展不同开采方式下煤岩采动力学实验,分析3种典型开采方式下煤岩采动力学行为、采动裂隙展布及增透率演化规律,探索不同开采方式下煤岩真实采动应力场、裂隙场和渗流场的特征差异。研究表明：不同开采方式产生不同的采动应力场,并导致不同的煤岩裂隙场和渗流场行为特征差异;不同开采方式条件下煤岩峰值应力、峰值应力对应轴向应变和环向应变按照无煤柱开采、放顶煤开采和保护层开采的顺序降低,而体积应变绝对值则依次升高;不同开采方式下煤岩采动裂隙尺度分维D及煤层增透率激增点与工作面之间的距离（L_（rise））均按照保护层开采、无煤柱开采、放顶煤开采的顺序依次下降,确定煤层L_（rise）范围和增透率空间分布可为煤瓦斯共采工程提供理论指导。
Bibliography:XIE He-ping1 , ZHANG Ze-tian1 , GAO Feng2, ZHANG Rul , GAO Ming-zhong1 , LIU Jian-feng1 （1. Sichuan University, Chengdu 610065, China;2. State Key Laboratory for Geomechinics and Deep Underground Engineering, China University of Mining and Technology,Xuzhou 221116, China）
coal; mining layouts; mining-induced stress; mechanical behavior; mining-induced fracture; mining-induced coal permeability change ratio
There are essential differences between the mining-induced mechanical behavior and the material behavior of coal,but the significant influences of mining layouts and mining-induced disturbance are not reflected and considered in traditional rock mechanics researches.In deep underground coal and gas simultaneous extraction practices,the stress-fracture-seepage field behavior of coal under different mining layouts are of significant difference,and there is still a lack of scientific and quantitative analysis and expression on the mining-induced mechanical behavior of coal.To investigate the stress-fracture-seep
ISSN:0253-9993