不同加载速率下含瓦斯突出煤体受载破坏损伤特征研究

为研究加载速率对含瓦斯突出煤体受载损伤特征的影响规律,开展了0.001、0.005、0.01、0.05、0.1 mm/s等5种加载速率下含瓦斯突出煤单轴压缩实验,从声发射累计损伤和煤体表面裂隙分形数2个方面分析了煤体的损伤特征。结果表明:随着加载速率增大,含瓦斯突出煤体的单轴抗压强度均逐渐减小,并呈现出对数函数关系;随着应力不断增大,煤体损伤曲线呈现出平静期、提速运动期和加速运动期,煤体最大损伤值均出现在峰后破坏阶段;随着加载速率增大,煤体的最大损伤值呈现出先增加后降低的规律,加载速率0.05 mm/s为曲线的拐点;煤体破坏后表面裂隙的分维数也随着加载速率增加呈现出先增加后降低的规律,拐点出现在加载速率为0.05 mm/s时,2种方法所得结论一致。

升降温作用下裂隙演化对单裂隙花岗岩渗流特性的影响研究

为研究高温高压下粗糙单裂隙表面形貌演化特征及水力流动特性,在不同应力与渗透压条件下,开展了50~350℃升温降温循环的单裂隙渗流试验,采用三维形貌扫描技术描述不同围压下升降温作用后裂隙表面的演化特征,分析了升降温作用对单裂隙花岗岩渗流特性的影响。结果表明:单裂隙花岗岩经温度循环及渗流作用后,裂隙表面局部岩体脱落,整体轮廓高度降低,轮廓线趋于平滑;在不同应力下,升温阶段裂隙水力开度和渗透系数先减小后增大,在降温阶段,同一温度下的裂隙水力开度和渗透系数均高于升温阶段时的值;高温高压渗流作用导致裂隙表面岩体产生不可逆的热破坏,裂隙面粗糙度降低,裂隙水力开度与渗流系数因此增大。