第
31
卷第
8
期
重 庆 大 学 学 报
Vol.31No.8
2008
年
8
月
JournalofChon
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Universit
y
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g
.2008
文章编号:
1000582X
(
2008
)
08094605
突出煤三轴蠕变特性及本构方程
尹光志,赵洪宝,张东明
(重庆大学 资源及环境科学学院,西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室,重庆
400030
)
收稿日期:
20080417
基金项目:国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 (
973
计 划 )资 助 项 目 (
2005CB221502
);国 家 自 然 科 学 基 金 重 点 资 助 项 目
(
50534080
);重庆市自然科学基金计划重点资助项目(
CSTC
,
2008BA6028
)
作者简介:尹光志(
1962
),男,重庆大学教授,博士生导师,主要从事采矿工程与安全工程研究,
(
Email
)
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u.edu.cn
。
摘
要:以松藻矿务局打通一矿原煤制备的型煤为研究对象,研究了该煤样在围压作用下的蠕
变特性规律,分析了产生此蠕变规律 的原因,回归得到该 煤样蠕变的 经验公式,运用广 义西原 蠕 变
模型描述了型煤蠕变的三阶段,并确定了相关参数。结果表明:在围压作用下,蠕变载荷满足
σ
≥
σ
s
时,型煤蠕变曲线具有完整的三阶段;拟合曲线可以数学表达实际型煤蠕变的前
2
个阶段;广 义西
原模型是可以表征围压作用下型煤蠕变三阶段的本构模型。
关键词:突出煤;蠕变试验;经验公式;广义西原模型
中图分类号:
TD452
文献标志码:
A
犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳狋狉犻犪狓犻犪犾犮狉犲犲
狆
犪狀犱犮狅狀狊狋犻狋狌狋犻狏犲狉犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻
狆
狅犳狅狌狋犫狌狉狊狋犮狅犪犾
犢犐犖犌狌犪狀
犵
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,
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犵
犫犪狅
,
犣犎犃犖犌犇狅狀
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犿犻狀
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loitationofSouthwestResourcesandEnvironmentalDisasterControl
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Colle
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eofResourceandEnvironmentalSciences
,
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Universit
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,
Chon
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400030
,
P.R.China
)
犃犫狊狋狉犪犮狋
:
Thecree
p
characteristicsofcoalandrockunderconfinin
gp
ressureinSon
g
zao
,
P.R.China were
studied.Theex
p
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y
zedanddiscussedindetail.Thecharacteristicsofcree
p
couldbe
describedb
y
the
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p
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p
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obtained.Theresultsshowthatwhenthecree
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σ
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,
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gp
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p
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p
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,
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Thus
,
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p
rocessofcoalcree
p
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gp
ressure.
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:
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;
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p
testin
g
;
ex
p
erienceformula
;
g
eneralizedKB model
矿井瓦斯是严重威胁煤矿井下安全生产的自然
因素之一,煤与 瓦 斯突出更 是 煤矿井下三大灾害之
一
[
1
]
。到目前为止,煤 与 瓦 斯 突 出 理 论 的 研 究 仍 停
留在“假说”阶 段。根 据 煤与瓦斯 突 出的“综 合 作 用
假说”,煤与瓦斯突出 是 地应力、瓦 斯 压 力 和 型 煤 性
质共同作用 的 结 果
[
1
]
。 近年来,广 大 学 者 又 提 出 了
煤与瓦斯突出 的“流 变假说”,指出在煤 与 瓦 斯 突 出
的发生、发展过程中,型煤在地应力作用下的蠕变破
坏是其原因 之 一
[
2
]
。 因此,从 荷 载 对 岩 石 变 形 的 影
响角度,特别是研究在围压作用下型煤的蠕变规律,
对研究导致煤与瓦斯突出现象发生的原因有重要意
义。国内 外 学 者 在 此 领 域 研 究 取 得 了 一 定 的 成
果
[
35
]
。但在围压作用下研究型煤的蠕变规律,至今
报道不多。利用自行研 制 的 三 轴 压 力 容 器,分 析 了
型煤在围压作用下的蠕变规律,并进行了理论分析;
根据实验数据,回归得到 了 该煤样蠕变的拟合经验