含瓦斯煤岩构造界面剪切-渗流耦合试验方法及教学设计实践
2024-08-29分类号:G642.4;TD712-4
【部门】华北科技学院矿山安全学院 华北科技学院安全工程学院 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院
【摘要】富含瓦斯的煤系断层/裂缝等地质构造界面结构在自然界煤岩体中广泛存在,含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合作用机制与煤系构造区域瓦斯动力灾害密切相关。基于此,该文介绍了含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合系统试验方法,重点分析了煤岩试样滑动界面的剪切力学特征,以及界面物理结构特征演化和高度表征方法。结果表明:煤岩界面剪切力学响应由煤层构造界面凸体承担,界面凸体强度越高峰值剪切强度越大,同时黏滑应力降增大但相应黏滑事件频率降低;其他条件一定时,增大法向应力使得煤岩构造界面剪切强度增大,能够积累更多的应变能,在剪切过程内黏滑次数更少,但是在达到阈值破裂失稳时会产生更大的应力降,释放更多能量。该研究成果可对探究含瓦斯煤岩界面剪切力学特性以及阐明含瓦斯煤岩构造界面动力失稳诱发灾害提供理论指导;同时该文将科研成果反哺教学,基于“试验系统—试验方法—结果分析—物理表征”相结合的方法,把科研理论和现场技术难题相结合,为产学研融合以及科研-教学协同提升提供相应的探索。
【关键词】构造界面 瓦斯 剪切-渗流耦合 瓦斯动力灾害
【基金】河北省青年科学基金项目(E2024508014);; 中央高校基本科研业务费资助(3142024011)
【所属期刊栏目】实验技术与管理
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