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作者：杨明;周子恒;景续武;徐靖;江舒纬;邓辉;
单位：河南理工大学安全科学与工程学院;煤矿灾害防治教育部重点实验室;河南理工大学郑州高等研究院;安阳鑫龙煤业(集团)有限责任公司;
摘要：为探究表面活性剂对受载煤体损伤特性的影响，提高难润湿煤层注水效果，以高阶无烟煤为研究对象，采用低场核磁共振三轴加载渗流试验系统，开展表面活性剂作用后的煤体三轴受载试验研究，探究单一及复配表面活性剂作用的煤体在不同轴向载荷条件的微观孔隙结构演化特征及宏观力学机制，揭示表面活性剂作用下煤体的孔隙损伤机制。结果表明：添加表面活性剂会促使煤体中孔与大孔的孔隙度增加，导致煤体中产生更多的中孔与大孔孔隙损伤，其中大孔对煤体总孔隙损伤贡献比例最大。煤体在轴向加载过程中，存在孔隙扩展阶段，中孔孔隙体积会发生突变。添加表面活性剂会导致煤体的塑性变形阶段提前，孔隙扩展致中大孔相互连通，进而导致煤体的脆性增加。相比单一表面活性剂，非离子-阴离子复配表面活性剂能加速孔隙的连通，增加大孔孔隙体积，导致更多的微小孔和中孔提前转化为大孔，降低轴向加载峰值强度。单一表面活性剂的添加可以增加孔隙的分布范围和数量，而复配表面活性剂能加剧煤体损伤，产生孔裂隙连通和应变集中现象。
关键词：安全工程;;煤层注水;;表面活性剂;;核磁共振;;煤体损伤
基金资助：国家自然科学基金项目(52274186,52274187)
