承压破碎煤体碎胀系数演变特征与机制

来源期刊：煤炭学报2017年第12期

论文作者：褚廷湘 李品 晁江坤 余明高 韩学锋

文章页码：3182 - 3188

关键词：采空区;破碎煤体;碎胀系数;多场环境;

摘    要：利用自制的承压破碎煤体渗流及自燃测试装置,实验测试及分析了破碎煤体在应力、应力-温度、应力-水分不同条件下的碎胀系数的演变特征与机制。研究结果表明:（1）煤样随着应力增加,碎胀系数变化具有明显的阶段性,且随应力变化服从负指数变化规律;（2）在相同的轴压下,碎胀系数随温度升高而增加,热膨胀效应明显,说明采空区煤自燃的热效应将造成破碎煤体的碎胀系数增大,堆积更为松散;（3）当破碎煤体外在水分含量增加,在相同的轴压情况下,碎胀系数随外在水分增加而增加。说明随着采空区破碎煤体外在水分的增加,破碎煤体的碎胀系数将增大;（4）破碎煤体在应力、热膨胀及湿膨胀作用下,堆积体内部颗粒发生相对移动、二次破碎、颗粒自组织再堆积,致使应力-应变曲线发生变化,进而影响其碎胀系数。