为探明采掘扰动对煤体内瓦斯运移通道的影响规律,利用配置专用夹持器的核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)测试仪,原位测试烟煤循环加卸载过程中T_(2)图谱和MRI(磁共振)成像,研究烟煤循环加卸载作用下损伤演化与渗流特征。研究...为探明采掘扰动对煤体内瓦斯运移通道的影响规律,利用配置专用夹持器的核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)测试仪,原位测试烟煤循环加卸载过程中T_(2)图谱和MRI(磁共振)成像,研究烟煤循环加卸载作用下损伤演化与渗流特征。研究结果表明:随着循环加载应力上限由70%σ_(peak)增至90%σ_(peak),煤样破坏所需经历的循环加卸载次数由1700次锐减至60次;循环加卸载过程中,前期总孔隙体积减少,后期吸附孔连通、扩展和发育形成渗流孔和运移孔,煤样渗流孔分形维数D_(2)呈下降趋势,渗流孔逐渐连通;MRI成像渗流通道呈现整体受压-轴向连通-径向扩展的演化趋势,煤样中段孔裂隙信号变化率最大,按加载应力上限由小到大依次为38.73%,64.27%,64.28%,79.50%,中段孔裂隙结构劣化作用较为明显。加卸载应力差较小时,煤样累积损伤呈现指数增长趋势,加卸载应力差增大,损伤呈持续加剧的对数增长趋势。随着加卸载应力差的增大,孔隙损伤D与渗透率k的关联变得高度协同且正相关。研究结果可为煤矿开采过程、煤岩动力灾害中煤体孔隙及渗流通道损伤演化提供理论参考。展开更多
文摘为探明采掘扰动对煤体内瓦斯运移通道的影响规律,利用配置专用夹持器的核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)测试仪,原位测试烟煤循环加卸载过程中T_(2)图谱和MRI(磁共振)成像,研究烟煤循环加卸载作用下损伤演化与渗流特征。研究结果表明:随着循环加载应力上限由70%σ_(peak)增至90%σ_(peak),煤样破坏所需经历的循环加卸载次数由1700次锐减至60次;循环加卸载过程中,前期总孔隙体积减少,后期吸附孔连通、扩展和发育形成渗流孔和运移孔,煤样渗流孔分形维数D_(2)呈下降趋势,渗流孔逐渐连通;MRI成像渗流通道呈现整体受压-轴向连通-径向扩展的演化趋势,煤样中段孔裂隙信号变化率最大,按加载应力上限由小到大依次为38.73%,64.27%,64.28%,79.50%,中段孔裂隙结构劣化作用较为明显。加卸载应力差较小时,煤样累积损伤呈现指数增长趋势,加卸载应力差增大,损伤呈持续加剧的对数增长趋势。随着加卸载应力差的增大,孔隙损伤D与渗透率k的关联变得高度协同且正相关。研究结果可为煤矿开采过程、煤岩动力灾害中煤体孔隙及渗流通道损伤演化提供理论参考。
