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循环加卸载下高含水率煤样渗透率演化规律及微观机理研究
1
作者
董凤宝
《煤炭工程》
北大核心
2025年第8期153-160,共8页
针对煤矿开采中煤柱因反复加卸载失稳而诱发的突水灾害问题,以长城一矿煤样为研究对象,通过不同围压下的循环加卸载渗透试验,并结合三维裂隙结构模拟,对剪切屈服后煤样在全应力-应变及塑性流动阶段的渗透率演化规律及其微观机理展开研...
针对煤矿开采中煤柱因反复加卸载失稳而诱发的突水灾害问题,以长城一矿煤样为研究对象,通过不同围压下的循环加卸载渗透试验,并结合三维裂隙结构模拟,对剪切屈服后煤样在全应力-应变及塑性流动阶段的渗透率演化规律及其微观机理展开研究。结果表明:(1)在全应力-应变过程中,煤样渗透率随轴向应变呈三阶段演化:弹性阶段因原生裂隙闭合而衰减,弹塑性阶段缓慢恢复至应力峰值时达最大,残余流动阶段则随应变持续增大而降低;(2)循环加卸载下,渗透率演化呈两阶段特征:卸载阶段随轴向应变减小而递增,反向加载阶段则先升后降;同一轴向应变下卸载渗透率低于加载值,形成椭圆滞回曲线,反映煤体内部不可逆损伤累积;(3)围压效应分析表明,随围压增大,煤样渗透率逐渐降低;(4)基于优化的模拟退火算法构建三维裂隙结构模型,发现围压增大导致孔隙压密、连通度降低且迂曲度增大,从微观角度阐明了渗透率的变化机理。
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关键词
塑性流动
循环加卸载
渗透率
模拟退火算法
三维裂隙重构
突水灾害
围压效应
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题名
循环加卸载下高含水率煤样渗透率演化规律及微观机理研究
1
作者
董凤宝
机构
新矿内蒙古能源有限责任公司
出处
《煤炭工程》
北大核心
2025年第8期153-160,共8页
文摘
针对煤矿开采中煤柱因反复加卸载失稳而诱发的突水灾害问题,以长城一矿煤样为研究对象,通过不同围压下的循环加卸载渗透试验,并结合三维裂隙结构模拟,对剪切屈服后煤样在全应力-应变及塑性流动阶段的渗透率演化规律及其微观机理展开研究。结果表明:(1)在全应力-应变过程中,煤样渗透率随轴向应变呈三阶段演化:弹性阶段因原生裂隙闭合而衰减,弹塑性阶段缓慢恢复至应力峰值时达最大,残余流动阶段则随应变持续增大而降低;(2)循环加卸载下,渗透率演化呈两阶段特征:卸载阶段随轴向应变减小而递增,反向加载阶段则先升后降;同一轴向应变下卸载渗透率低于加载值,形成椭圆滞回曲线,反映煤体内部不可逆损伤累积;(3)围压效应分析表明,随围压增大,煤样渗透率逐渐降低;(4)基于优化的模拟退火算法构建三维裂隙结构模型,发现围压增大导致孔隙压密、连通度降低且迂曲度增大,从微观角度阐明了渗透率的变化机理。
关键词
塑性流动
循环加卸载
渗透率
模拟退火算法
三维裂隙重构
突水灾害
围压效应
Keywords
plastic flow
cyclic loading and unloading
permeability
simulated annealing algorithm
3D fracture reconstruction
water inrush hazard
confining pressure effect
分类号
TD313 [矿业工程—矿井建设]
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作者
出处
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被引量
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1
循环加卸载下高含水率煤样渗透率演化规律及微观机理研究
董凤宝
《煤炭工程》
北大核心
2025
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