煤炭学报

作者：王凯, 郭阳阳, 王刚, 杜锋,

关键词：渗流特性, 复合煤岩体, 真三轴, 破坏机理, 裂纹扩展, 复合动力灾害,

深部开采扰动下“ 煤体-岩体” 复合系统发生整体破坏失稳是导致煤岩瓦斯复合动力灾害 发生的主要原因之一。 为了研究煤岩瓦斯复合动力灾害发生机理，采用真三轴气固耦合煤岩渗流 试验系统，以人工压制具有过渡界面的复合煤岩体试件为研究对象，进行了 5 种不同真三轴应力路 径下含瓦斯复合煤岩体渗流特性及力学破坏特征试验研究。 结果表明，真三轴路径下含瓦斯复合 煤岩体强度符合 Mogi-Coulomb 准则，相比于其他试验路径，真三轴加载路径下试件强度最大，复合 加卸载路径下试件强度次之，σ2 、σ3 发生转换时，试件强度显著降低;试件破坏时，真三轴复合加卸 载路径下试件渗透率增长倍数最多，真三轴卸载路径次之，真三轴加载路径下试件渗透率增加倍数 最少，σ2 、σ3 发生转换时试件渗透率显著增大;此外，复合煤岩体试件破坏特征具有规律性，真三轴 加载路径下，σ1 -σ2 平面煤体中出现剪切裂纹，并在煤岩交界面处交汇，真三轴卸载和复合加卸载 路径下，σ1 -σ2 平面上裂纹从煤体到岩体出现了跨界面扩展的现象，煤体中依然出现剪切裂纹，但 是裂纹在煤岩交界面处交汇之后转变为拉伸裂纹延伸至岩体中，岩体出现劈裂破坏;当 σ2 、σ3 发生 交汇、转换，σ2 小于 σ3 时，试件的 2 个侧面( σ1 -σ2 平面和 σ1 -σ3 平面) 均发生破坏，试件损伤状态相 对复杂。

来源：2023年第1期

《煤炭学报》期刊编辑部

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