深入認(rèn)識(shí)不同應(yīng)力路徑下含瓦斯水合物煤體力學(xué)性質(zhì)對(duì)于利用瓦斯水合固化技術(shù)防治煤與瓦斯突出具有重要影響。首先利用自制的瓦斯水合固化與力學(xué)性質(zhì)一體化試驗(yàn)裝置,開(kāi)展不同應(yīng)力路徑下含瓦斯水合物煤體力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn),研究應(yīng)力路徑、水合物飽和度、煤粉粒徑對(duì)含瓦斯水合物煤體強(qiáng)度及變形的影響。進(jìn)而對(duì)比分析加卸載試驗(yàn)條件下含瓦斯水合物煤體強(qiáng)度及變形變化規(guī)律。最后分析瓦斯水合固化前后含瓦斯煤體和含瓦斯水合物煤體力學(xué)性質(zhì)差異,從煤體力學(xué)性質(zhì)變化角度揭示瓦斯水合固化技術(shù)對(duì)突出防治影響。加載應(yīng)力路徑下含瓦斯水合物煤體三軸試驗(yàn)結(jié)果表明:含瓦斯水合物煤體偏應(yīng)力-軸向應(yīng)變關(guān)系曲線均呈應(yīng)變硬化型,煤粉粒徑相同的試樣水合物飽和度越大,破壞強(qiáng)度和起始屈服強(qiáng)度越大,水合物飽和度相同時(shí),煤粉粒徑越小的試樣破壞強(qiáng)度和起始屈服強(qiáng)度越大。加載應(yīng)力路徑下含瓦斯水合物煤體變形模量隨軸向應(yīng)變的增大先快速減小,其后緩慢減小,最后趨于穩(wěn)定;泊松比隨軸向應(yīng)變的增大先減小后增大,最后趨于穩(wěn)定。卸荷應(yīng)力路徑下含瓦斯水合物煤體三軸試驗(yàn)結(jié)果表明:含瓦斯水合物煤體水合物飽和度越大,應(yīng)力平臺(tái)階段越長(zhǎng),殘余應(yīng)力越大,卸圍壓速率越大,卸圍壓效應(yīng)系數(shù)越小,試樣越易失穩(wěn)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 文獻(xiàn)綜述
    1.3 研究?jī)?nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
    1.5 論文結(jié)構(gòu)
    1.6 本章小結(jié)
2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)建及型煤制備
    2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)概述
    2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹
        2.2.1 瓦斯氣體注入系統(tǒng)
        2.2.2 三軸加卸載及其控制系統(tǒng)
        2.2.3 恒溫循環(huán)調(diào)控系統(tǒng)
        2.2.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
    2.3 型煤制備及其孔隙特征
        2.3.1 試驗(yàn)材料
        2.3.2 型煤制備
        2.3.3 試樣孔隙特征
    2.4 理論瓦斯水合物飽和度
    2.5 本章小結(jié)
3 加載應(yīng)力路徑下含瓦斯水合物煤體三軸試驗(yàn)
    3.1 瓦斯水合物生成試驗(yàn)
        3.1.1 瓦斯水合物生成方法
        3.1.2 水合物飽和度計(jì)算方法
        3.1.3 瓦斯氣體消耗量和水合物飽和度
    3.2 加載應(yīng)力路徑下試驗(yàn)方案
    3.3 含瓦斯水合物煤體應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析
    3.4 含瓦斯水合物煤體強(qiáng)度參數(shù)分析
        3.4.1 含瓦斯水合物煤體破壞強(qiáng)度
        3.4.2 含瓦斯水合物煤體起始屈服強(qiáng)度
        3.4.3 含瓦斯水合物煤體切線模量
        3.4.4 含瓦斯水合物煤體變形模量和泊松比
    3.5 加載應(yīng)力路徑下含瓦斯水合物煤體破壞特征
    3.6 本章小結(jié)
4 卸荷應(yīng)力路徑下含瓦斯水合物煤體三軸試驗(yàn)
    4.1 試驗(yàn)方案
    4.2 卸荷試驗(yàn)含瓦斯水合物煤體應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析
    4.3 卸荷試驗(yàn)圍壓與變形特征
        4.3.1 圍壓與應(yīng)變的關(guān)系
        4.3.2 卸圍壓效應(yīng)系數(shù)
        4.3.3 圍壓與變形模量和泊松比
    4.4 卸荷試驗(yàn)含瓦斯水合物煤體破壞特征
    4.5 不同卸圍壓速率下含瓦斯水合物煤體卸荷試驗(yàn)
    4.6 加卸載路徑下含瓦斯水合物煤體力學(xué)性質(zhì)對(duì)比
        4.6.1 加卸載路徑下含瓦斯水合物煤體偏應(yīng)力-應(yīng)變對(duì)比分析
        4.6.2 加卸載路徑下含瓦斯水合物煤體變形模量、泊松比對(duì)比分析
    4.7 本章小結(jié)
5 水合物生成對(duì)含瓦斯煤體力學(xué)性質(zhì)的影響
    5.1 加載應(yīng)力路徑下含瓦斯水合物煤體和含瓦斯煤體力學(xué)性質(zhì)對(duì)比
    5.2 卸荷應(yīng)力路徑下含瓦斯水合物煤體和含瓦斯煤體力學(xué)性質(zhì)對(duì)比
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響下區(qū)域地應(yīng)力場(chǎng)特征及其對(duì)沖擊地壓的影響[J]. 趙善坤,鄧志剛,季文博,李志國(guó),張廣輝,李一哲.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2019(02)
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[8]煤礦深部開(kāi)采卸荷消能與煤巖介質(zhì)屬性改造協(xié)同防突機(jī)理[J]. 舒龍勇,齊慶新,王凱,雷楊,侯金玲.  煤炭學(xué)報(bào). 2018(11)
[9]深部煤體非線性蠕變本構(gòu)模型及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王路軍,周宏偉,榮騰龍,任偉光.  煤炭學(xué)報(bào). 2018(08)
[10]含水合物黏土的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究[J]. 王淑云,羅大雙,張旭輝,魯曉兵,石要紅.  實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2018(02)

博士論文
[1]甲烷水合物及其沉積物的力學(xué)特性研究[D]. 于鋒.大連理工大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3727553