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作者:孙康;刘强;邱黎明;李振雷;王超杰;孙谦;刘海瑞;王立涛;
单位:皖北煤电集团有限责任公司;北京科技大学资源与安全工程学院;中国石油大学(华东)机电工程学院;贵州兴安煤业有限公司;河南龙宇能源股份有限公司车集煤矿;
摘要:煤岩动力灾害的产生与煤岩应力集中息息相关,不同应力状态下煤样电阻率存在着明显的差异。为分析煤样加载破坏过程中各阶段电阻率的变化与损伤规律,建立了煤体电阻率加载测试系统,并进行了不同阶段电阻率-应力相关性及损伤规律分析,得出以下结论:(1)煤样电阻率与煤岩应力在不同阶段有着不同的对应关系,在压缩阶段电阻率呈不断减小的趋势,在弹性阶段与塑性阶段电阻率变化速度降低,在破坏阶段随着煤样的破坏发生突增。(2)不同煤样在压缩阶段、弹性阶段、塑性阶段的应力-电阻率相关性均大于0.6,表现出强相关性;而在破坏阶段,应力-电阻率相关性小于0.4。(3)电阻率变化率在整个加载过程中分为平稳期与突变期2个部分,在平稳期电阻率变化率波动较小并基本保持一致,在破坏阶段电阻率变化率发生突增。(4)在塑性阶段之前,电阻率取决于煤样基质本身的导电性质;在塑性阶段和破坏阶段则是由孔隙扩展、贯通及断裂破坏引起的。
关键词:煤岩动力灾害;煤样破坏;煤样电阻率;煤岩应力;相关性分析;导电通道
基金资助:国家自然科学基金面上项目(52474204);国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目(52327804)