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含瓦斯煤论文：剪切裂纹细观力学 【提示】本文仅提供摘要、关键词、篇名、目录等题录内容。为中国学术资源库知识 代理，不涉版权。作者如有疑义，请联系版权单位或学校。 【摘要】近年來煤与瓦斯突出事故频发，给国家和人民生命财产 带来极大的威胁，因此国家极为重视煤与瓦斯突出机理的研究。弓I起 煤与瓦斯突出的因素较多，而从综合作用假说观点来看，煤与瓦斯突 出主要是在内外营力作用下煤岩体产生剪切破坏所导致的一种矿井 灾害，所以研究含瓦斯煤体在剪切荷载下的变形破坏过程，可为深入 研究煤与瓦斯突出发半机理提供理论依据。由于原煤块内部裂隙较 多，大多数原煤样难以加工成型，而型煤与原煤的力学特性差距较大, 因此本文以型煤为研究对象，利用实验室口主研发的含瓦斯煤岩剪切 细观实验装置分别对不同的水胶比、不同的成型压力、不同的粒径的 型煤进行剪切细观实验，为型煤的成型条件和煤与瓦斯突出提供理论 基础。通过木文研究，取到以下的研究成果：1）对不同成型条件含 瓦斯煤的剪切变形与强度进行分析得到，不同水胶比的煤样抗剪强度 随水胶比的减小几乎呈线性增大的趋势，且通过与原煤剪切曲线的比 较发现，水胶比为5： 5时型煤的抗剪强度与原煤几乎相同，但型煤 破坏时的剪切位移远人于原煤，且随水胶比的增大而增人；不同成型 压力的煤样抗剪强度随成型压力的增大呈先增大后减小的趋势，在成 型压力为lOOMPa时强度最大；不同粒径煤样受压实度和瓦斯的影响, 强度存在一定的波动，粒径对煤样的强度影响不大。2）对不同成型 条件含瓦斯煤细观开裂时间演化规律分析可以发现，水胶比较大时， 试件的开裂与裂纹的发育在峰值以前，裂纹贯通在峰值点后，而水胶 比较小的时候，试件裂纹的出现、发展及贯通均在峰值强度以后；不 同成型压力的试件开裂均出现在峰值点以后，峰后强度急剧下降，此 时出现裂纹，随后伴随着强度的下降裂纹不断发展直至贯通；不同粒 径的试件峰值前没有出现裂纹，峰值点后强度陡降，试件产生裂纹， 随后裂纹不断扩展直到贯通。3）对不同成型条件含瓦斯煤细观开裂 空间演化规律分析得到，不同水胶比的试件开裂均在中部，且水胶比 越大试件越容易贯通，主裂纹宽度越大，次级裂纹越发育；不同成型 压力的试件在中部开裂，同时成型压力越大，两端发展的裂纹与中部 的裂纹越难贯通，主裂纹宽度越大，而次级裂纹随成型压力的增大先 增多后减少；不同粒径的型煤开裂点在试件中部，且粒径越小，试件 破坏越严重，主裂纹宽度越大，次级裂纹越发育。 【关键词】含瓦斯煤；剪切；裂纹；细观力学； 【篇名】不同成型条件下含瓦斯煤细观剪切破坏实验研究 TOC \o 1-5 \h \z 【目录】不同成型条件下含瓦斯煤细观剪切破坏实验研究 摘 要 3-4 ABSTRACT 4-5 1 绪论 8-16 1. 1 问题的提 出及研究意义8-9 1. 2国内外研究现状9-13 1.2.1煤 岩剪切破坏实验研究9-11 1.2.2煤岩细观开裂扩展实验研究 11-12 1.2.3煤岩物理力学特性研究新进展12-13 1.3 研究内容与技术路线13-16 1.3.1研究内容14 1.3.2 技术路线14-16 2实验研究方法16-24 2. 1煤样的采 集与制备16 2.2实验装置16-22 2. 3实验方案与实验 步骤22-24 2. 3. 1实验方案22 2. 3. 2实验步骤 22-24 3不同水胶比条件下含瓦斯煤细观剪切破坏 24-38 3. 1含瓦斯煤变形与强度特征24-27 3. 2含瓦 斯煤细观开裂时间演化规律27-32 3. 2. 1细观开裂扩展演化 过程27-30 3.2.2不同水胶比条件下细观开裂扩展对比 30-32 3. 3含瓦斯煤细观开裂空间演化规律 32-36 3. 3. 1细观开裂形态特征32-35 3. 3. 2不同水 胶比条件下细观开裂对比分析35-36 3.4小结36-38 4 不同成型压力条件下含瓦斯煤细观剪切破坏38-52 4.1含瓦 斯煤变形与强度特征38-40 4. 2含瓦斯煤细观开裂时间演化 规律40-46 4. 2. 1细观开裂扩展演化过程40-45 4. 2.2 不同成型压力条件下细观开裂扩展对比45-46 4. 3含瓦斯煤 细观开裂空间演化规律46-50 4. 3. 1细观开裂形态特征 46-47 4. 3.2不同成型压力条件下细观开裂对比分析 47-50 4.4小结50-52 5不同粒径条件下含瓦斯煤细 观剪切破坏 52-64 5. 1含瓦斯煤变形与强度特征 52-53 5. 2含瓦斯煤细观开裂时间演化规律 53-58 5. 2. 1细观开裂扩展演化过程53-57 5. 2.2不 同粒径条件下细观开裂扩展对比57-58 5. 3含瓦斯煤细观开 裂空间演化规律58-63 5. 3.1细观开裂形态特征 58-62