不同压力CO_(2)作用对煤体冲击倾向性的影响研究

作     者：于秋南 李彦斌 YU Qiunan;LI Yanbin

作者机构：太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 

出 版 物：《矿业研究与开发》 (Mining Research and Development)

年 卷 期：2023年第43卷第9期

页      面：134-140页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：山西省应用基础研究计划项目(20210302124440) 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金项目(SKLGDUEK1820) 

主　　题：冲击倾向性 二氧化碳 煤体 损伤 剩余弹性能指数 

摘      要：煤体冲击倾向性研究对于探明地下深部煤炭开采过程中冲击地压的形成机理具有重要意义。为了探究不同压力CO_(2)作用对煤体冲击倾向性的影响,对不同压力CO_(2)浸泡作用后的煤试件进行单轴压缩及变上限循环加卸载试验。试验结果表明:经过2, 4, 6, 8 MPa与10 MPa压力的CO_(2)作用后,煤试件单轴抗压强度分别下降了9.97%、16.14%、25.02%、45.97%与52.77%,弹性模量分别降低了11.01%、18.35%、27.52%、44.95%。随着CO_(2)浸泡压力的增加,煤样力学特性劣化程度逐渐加剧,声发射累积事件总数降低。从微观层面解释了CO_(2)作用对煤体的损伤机理。不同压力CO_(2)浸泡后煤试件变上限循环加卸载过程中的输入能U_(in)^(n)与弹性能U_(e)^(n)均符合线性关系。经过2, 4, 6, 8 MPa与10 MPa压力的CO_(2)作用后,较原始煤试件剩余弹性能指数C_(EF)分别降低了9.35%、17.16%、25.54%、47.18%与55.48%,表明CO_(2)对煤体冲击倾向性具有弱化作用,且CO_(2)达到其超临界态时对煤体冲击倾向性的弱化效果更明显。