第
３１
卷第
８
期
重 庆 大 学 学 报
Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．８
２００８
年
８
月
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文章编号：
１０００５８２Ｘ
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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，
（
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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
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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
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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
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