焦煤和无烟煤的液氮冷冻致裂效果对比试验.PDFVIP

　 第４５卷第６期 煤 炭 科 学 技 术 Ｖｏｌ４５　 Ｎｏ６　 　 ２０１７年 ６月 Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 　 Ｊｕｎｅ ２０１７　 焦煤和无烟煤的液氮冷冻致裂效果对比试验 １，２ １ １ ２ １ ２ 张春会 ，刘泮森 ，王锡朝 ，于永江 ，郭晓康 ，王来贵 （１ 河北科技大学 建筑工程学院，河北 石家庄　 ０５００１８；２ 辽宁工程技术大学 力学与工程学院，辽宁阜新　 １２３０００） 摘　 要：为了分析煤阶对液氮冷冻致裂效果的影响，对高阶无烟煤和中阶焦煤开展了液氮冷冻试验， 利用超声波测试仪测试液氮冷冻致裂前后的波速变化，分析了煤阶、饱水对液氮冷冻效果的影响。 结 果表明：无烟煤饱水后波速下降，焦煤饱水后波速增长；对于干燥煤样，液氮作用后无烟煤的损伤程度 要比焦煤的损伤程度严重；饱水煤样液氮冷冻致裂效果更好；饱水无烟煤液氮作用后，波速平均下降 １９．８％；饱水焦煤液氮冷冻致裂作用后，波速平均下降２７．６％；在饱和状态下，液氮作用后焦煤的损伤 程度比无烟煤更显著。 关键词：无烟煤；焦煤；煤阶；液氮冷冻；裂隙扩展 － － － 中图分类号：ＴＤ３１３　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：０２５３ ２３３６（２０１７）０６ ００３０ ０５ Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｔｅｓｔ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ａｎｔｈｒａｃｉｔｅ ａｎｄ ｃｏｋｉｎｇ ｃｏａｌ ｂｙ ｌｉｑｕｉｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｏｌｉｎｇ １，２ １ １ ２ １ ２ Ｚｈａｎｇ Ｃｈｕｎｈｕｉ ，Ｌｉｕ Ｐａｎｓｅｎ ，Ｗａｎｇ Ｘｉｚｈａｏ ，Ｙｕ Ｙｏｎｇｊｉａｎｇ ，Ｇｕｏ Ｘｉａｏｋａｎｇ ，Ｗａｎｇ Ｌａｉｇｕｉ （１Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　 ０５００１８，Ｃｈｉｎａ； ２Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｘｉｎ　 １２３０００，Ｃｈｉｎａ） － Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｒａｎｋｓ ｏｎ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｌｏｗ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｃｏａｌ ｂｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｌｉｑｕｉｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｏｌｉｎｇ，ｔｈｅ ｍｅｔａ ａｎｔｈｒａｃｉｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｄｉｕｍ ｃｏｋｉｎｇ ｃｏａｌｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ ａｎｄ ｉｍｍｅｒｓｅｄ ｉｎｌｉｑｕｉｄｎｉｔｒｏｇｅｎ．Ｔｈｅｗａｖｅｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｌｉｑｕｉｄｎｉ⁃ ｔｒｏｇｅｎ ｃｏｏｌｉｎｇ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｓｔｅｒ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆ ｃｏａｌｒａｎｋｓａｎｄｓａｔｕｒａｔｉｏｎｏｎｌｉｑｕｉｄｎｉｔｒｏｇｅｎｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｃｏａｌ ｓａｍｐｌｅｓａｒｅｉｎ⁃ ｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏ