應(yīng)力與瓦斯壓力耦合效應(yīng)的試驗(yàn)研究.pdf

1、本文運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、理論推導(dǎo)、數(shù)值模擬對含瓦斯煤應(yīng)力與瓦斯壓力耦合效應(yīng)進(jìn)行了研究。基于應(yīng)力孔隙率響應(yīng)模型及孔隙率瓦斯壓力響應(yīng)模型得到應(yīng)力與瓦斯壓力耦合規(guī)律。研究結(jié)果表明，瓦斯壓力隨著加載應(yīng)力增加呈現(xiàn)先增大后減小趨勢，根據(jù)含瓦斯煤全應(yīng)力應(yīng)變曲線，當(dāng)體積應(yīng)變向正向增加時(shí)，瓦斯壓力隨著應(yīng)力增加而增加，兩者呈正相關(guān)性;當(dāng)體積應(yīng)變向負(fù)向增加時(shí)，瓦斯壓力隨著應(yīng)力增加而減小，兩者呈負(fù)相關(guān)性。
　　通過三軸壓縮試驗(yàn)得到圍壓2MPa、4MPa、6M

2、Pa及初始瓦斯壓力0.5MPa、1.0MPa、1.5MPa下煤樣的全應(yīng)力應(yīng)變曲線及物理力學(xué)參數(shù)，根據(jù)不含瓦斯煤剪切破壞角及Coulomb強(qiáng)度準(zhǔn)則算得煤樣內(nèi)摩擦角約為26°。對不同圍壓及初始瓦斯壓力下煤樣彈性模量、峰值應(yīng)變、峰值體積應(yīng)變進(jìn)行擬合，結(jié)果顯示為較好的線性關(guān)系。
　　通過假設(shè)初始孔隙率、體積模量、靜水壓力等物理參數(shù)構(gòu)建應(yīng)力與孔隙率響應(yīng)模型，得到應(yīng)力與孔隙率響應(yīng)曲線。結(jié)果表明，煤樣孔隙率隨加載應(yīng)力增加呈現(xiàn)明顯先減小后增加的過