高压气体致裂煤岩孔壁应变响应特征研究

• Published in: 工矿自动化 Vol. 50; no. 10; pp. 105 - 111
• Main Authors: 孔子幸, 马衍坤, 杨发德, 王小岐, 龚立强, 江明锋
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 河南理工大学 深井瓦斯抽采与围岩控制技术国家地方联合工程实验室,河南 焦作 454150%京昆高速铁路西昆有限公司,重庆 400020 2024; 安徽理工大学 矿山安全高效开采安徽省高校工程技术研究中心,安徽 淮南 232001%安徽理工大学 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽 淮南 232001; 安徽理工大学 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽 淮南 232001
• Subjects: impact angle; gas fracturing; borehole wall strain; crack morphology; 气体致裂; 裂缝形态; 冲击角度; 气压响应; gas pressure response; 孔壁应变
• ISSN: 1671-251X
• DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2024090009

TD712.7; 目前缺乏对空气致裂全过程进行精准监测和评价的手段,而应变监测能够实时记录裂纹萌生和扩展的过程.通过研究高压气体冲击全过程中孔壁的应变响应,可明确致裂过程裂纹与应变响应之间的关系,获得最优致裂角度.为了探寻高压气体致裂煤岩体过程中裂纹和与应变之间的关系,利用高压气体冲击致裂煤岩体真三轴实验系统,开展了 5种冲击角度(0,30,45,60,90°)下的高压气体致裂实验,研究了气体致裂过程中煤岩体裂缝形态、气压曲线与孔壁应变响应特征.实验结果表明:①随着冲击角度增加,煤岩体裂缝形态呈现先复杂后单一的分布特征.②致裂过程中气压呈现上升、陡降、聚集、稳定释放 4个阶段.③孔壁应变数据主要由拉应变组成,应变曲线出现 2个明显峰值,第 1个峰值在气压曲线达到峰值 0.1 s后出现并伴随主裂纹产生,第 2个峰值常伴随着主裂纹的衍生与扩展.④当冲击角度为45°时,试件内部容易萌生复杂裂纹网络,致裂效果最佳.