煤礦開采過程中,地下煤層常常受到采掘活動造成的重復(fù)擾動。這種周期性載荷不斷使煤體發(fā)生變形、損傷,改變煤層中瓦斯賦存狀態(tài)和流動規(guī)律,進而誘發(fā)沖擊地壓、煤與瓦斯突出等動力災(zāi)害。循環(huán)載荷不僅是工程實踐中一種常見的擾動形式,也是室內(nèi)試驗研究中一種重要的加卸載方式。本文以重復(fù)擾動影響下含瓦斯原煤的力學(xué)特性與滲流規(guī)律為研究對象,借鑒三種典型開采方式下回采工作面前方支承壓力分布特征,設(shè)計了更貼近現(xiàn)場實際的軸壓-圍壓異步循環(huán)加卸載應(yīng)力路徑,模擬分析了不同開采方式、煤層埋深、工作面推進速度和層理方向?qū)γ后w變形和瓦斯運移規(guī)律的影響。通過正交試驗設(shè)計,采用極差分析法,還對上述影響因素的主次進行了探討。主要研究成果如下:（1）軸壓-圍壓異步循環(huán)過程中煤樣變形和滲流特性與常規(guī)單向循環(huán)有明顯差異,并表現(xiàn)出顯著的圍壓效應(yīng):軸壓-圍壓異步循環(huán)載荷作用下試樣變形本質(zhì)上受拉壓交變載荷控制;滲透率隨應(yīng)變變化曲線與軸向應(yīng)力曲線不再呈“X”型相交,試件中孔裂隙發(fā)育狀態(tài)是影響其變化的重要因素。（2）考慮軸壓和圍壓對試件輸入能量過程的異步性,修正了三軸變載作用下能量計算公式。發(fā)現(xiàn)加載段的能量累積大致可分為初始階段、等速階段和減速階... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

原煤試樣

圖 2.3 不同開采方式下工作面前方煤巖應(yīng)力環(huán)境tress states of coal in the front of the working face under different min以該應(yīng)力路徑為參考，對含瓦斯煤進行 SCII 階段的應(yīng)力該批試件在不同圍壓下的抗壓強度值（如圖 2.4 和表 2.1 壓為 0.80，循環(huán)終點為 0.40，模擬“無煤柱開采（SCN 30、“放頂煤開采（SCT）”為 2.50、“保護層開采（S靜水壓力值）。同時考慮不同初始靜水壓力值（模擬不同煤 MPa、不同圍壓加卸載速率（模擬不同回采速度，無特載速率均指圍壓）0.02、0.05、0.1、0.2 MPa·s-1，選取平基本方案進行試驗。80100120MPa0 MPa5 MPa10 MPa15 MPa

不同循環(huán)參數(shù)對含瓦斯煤變形及滲流影資源的日益枯竭，煤礦開采深度逐年增加，部分煤高地溫、高滲透壓的“三高”現(xiàn)象明顯增強，極易等動力災(zāi)害，高地應(yīng)力下圍巖流變也使得巷道支護的“圍壓”效應(yīng)受到越來越多的重視。如圖 3.1 所是決定其原巖應(yīng)力水平的最根本原因。埋深越深，應(yīng)力集中值越大，從而對煤體變形損傷和瓦斯運移作面的推進速度也會影響煤層應(yīng)力重分布進程，而其物理力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響。本章基于前文的研究思壓力值、不同加卸載速率對含瓦斯煤變形及滲透特與軸壓（滲流）方向關(guān)系，對比了平行層理和垂直

【參考文獻】：
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