煤炭科学技术

作者：梁为民, 李晓鹏, 李敏敏,

关键词：煤岩孔隙, 冲击荷载, 霍普金森压杆, 结构异性, 压汞试验, 中大孔,

为了研究冲击荷载对煤岩体孔隙结构中中大孔结构的影响，能够为煤层增透中爆破致裂技术参数的设置提供相关理论依据，对结构异性(垂直于层理方向、平行于层理方向)煤岩体采用分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar，SHPB)冲击试验，进行不同冲击气压(0.1、0.15、0.2、0.3、0.5 MPa)下的动态力学性能测试，然后利用压汞试验对不同冲击荷载下结构异性煤岩体进行孔径结构分析，进而探讨冲击荷载对结构异性煤岩体中中大孔结构的影响规律。结果表明：煤样的动态抗压强度随着冲击荷载的增加呈线性增加，当冲击荷载相同时，垂直层理方向煤样的动态抗压强度均大于平行层理方向。冲击荷载和层理方向对煤样的进退汞曲线特征、孔隙度、退汞效率和孔径分布均有影响，〖JP2〗当冲击气压为0.5 MPa时，对应垂直层理和平行层理方向动态抗压强度分别为29.624、24.339 MPa，〖JP〗较未受冲击荷载相比，垂直层理方向和平行层理方向煤样进汞量分别增加188%、205%，孔隙度分别增加155%、198%，退汞效率分别减少32%、69%，孔径分布中孔容最大值分别增加472%、492%。不同层理方向冲击荷载对煤样的孔隙结构的改善效果不同，当冲击荷载相同时，平行层理方向煤样的进汞量、孔隙度、退汞效率、孔容最大值，分别为垂直层理方向煤样的1.05、1.35、0.46和1.40倍。总体上，冲击荷载越大，煤样总孔容增量越大，且平行层理方向煤样总孔容增量大于垂直层理方向。

来源：2022年第11期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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