力学季刊

作者：齐消寒, 张颖, 侯双荣, 刘晓东, 刘忠桦, 谢文坤

关键词：非接触式数字图像处理；三轴加载；含水率；液氮冻融；渗透率

为探究液氮冻融对不同含水率煤岩力学渗流特性的影响规律，采用非接触式数字图像技术测量流固耦合试验系统，进行不同含水率下冻融煤岩三轴加载及渗流实验研究．研究结果表明：(1) 经液氮冻融2次处理的煤岩，在围压相同轴压加载试验中，随含水率增加，煤体细观损伤增强，轴向峰值应变、峰值强度和弹性模量逐渐降低，泊松比逐渐增加．(2) 液氮冻融下不同含水率的煤样在压密、弹性、屈服和破坏4阶段的轴向应变场中应变集中现象强烈，在压密、弹性和屈服阶段应变场存在负值，媒体产生膨胀变形．(3) 液氮冻融引起的裂隙扩展增加了煤体的渗透性，含水率3 %~6 %煤样较含水率0 %~3 %渗透率增长1.31倍，含水率6 %~9 %煤样渗透率较3 %~6 %煤样增长1.43倍，含水率9 %煤样渗透率可达9.37×10-12 cm2．本文研究结果可为深部低渗煤层瓦斯抽采效率提供理论指导．

来源：2024年第3期

《力学季刊》期刊编辑部

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