含瓦斯煤卸围压蠕变试验及其理论模型研究-煤炭学报.PDF

摇 第36卷第12期 煤摇 摇 炭摇 摇 学摇 摇 报 Vol.36摇 No.12摇 摇 2011年 12月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Dec.摇 2011摇 摇 摇 文章编号:0253-9993(2011)12-1963-05 含瓦斯煤卸围压蠕变试验及其理论模型研究 1,2 3 1,2 尹光志 ,王摇 浩 ,张东明 (1郾 重庆大学 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆摇 400044;2郾 重庆大学 复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室,重庆摇 400044;3郾 重庆大学 数学与统计学院,重庆摇 400044) 摘摇 要:以重庆松藻煤电公司打通一矿突出煤层取得的煤样为研究对象,运用自制的含瓦斯煤三轴 蠕变加载渗流试验系统,进行了含瓦斯煤卸围压蠕变与渗流试验研究,分析了其黏塑性本构关系与 考虑Klinkenberg效应的卸压瓦斯渗流规律。 结果表明:通过卸围压可使含瓦斯煤加速破坏,对于 脆性煤岩体则容易引起冲击地压或煤与瓦斯突出。 由于煤样在加压再卸压的过程中产生大量的宏 观裂隙,优化了煤体中孔隙的连通性,会引起瓦斯流动速度显著增加。 改进了Chaboche黏塑性本 构模型,可用以描述含瓦斯煤的卸压短期蠕变破坏。 通过实验数据可以获得该本构模型中的系列 参数,并使之与含瓦斯煤的卸压变形吻合。 通过试验得出了考虑Klinkenberg效应的卸围压过程中 瓦斯流量的变化规律、视渗透率与滑脱系数。 关键词:含瓦斯煤;卸围压蠕变;黏塑性;Klinkenberg效应 中图分类号:TD712郾54摇 摇 摇 文献标志码:A Creep experimental and theory model on coal containing gas under the condition of unloading confining pressure 1,2 3 1,2 YIN Guang鄄zhi ,WANG Hao ,ZHANG Dong鄄ming (1郾StateKey Laboratory of CoalMineDisasterDynamic and Control,Chongqing University,Chongqing摇 400044,China;2郾StateandLocalJointEngineering Laboratory of Methane Drainage in Complex Coal Gas Seam,Chongqing University,Chongqing摇 400044,China;3郾College of Mathematics and Statics, Chongqing University,Chongqing摇 400044,China) Abstract:Using self鄄developed triaxial creep and seepage experimental installation,the creep experiment of coal con鄄 taining gasunderunloading conditionwere studied.Thecoal specimenwastakenfromgasoutburst coal seam7 of Da鄄 tong No.1Coal Minewhich belong to Songzao C E Co. ,Ltd.According to the experiment result,the viscoplasticity constitutive relation and gasflowing,considering the Klinkenb