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(fā)嚴重，給煤礦職工和煤礦企業(yè)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(zhì)上是內(nèi)外營力綜合作用下煤巖體產(chǎn)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(tài)變化過程，可以為深入研究煤與瓦斯突出發(fā)生機理提供依據(jù)，本文利用自主研發(fā)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(fā)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(jiān)測系統(tǒng)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(tài)下的損傷細觀規(guī)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(chǎn)生，且裂紋向上發(fā)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(chǎn)生，但微裂紋的快速發(fā)展和主裂紋貫通是