瓦斯压力对煤样冲击倾向性的影响试验研究

高保彬^1,2,3，王祖洸⁴，李化敏^1,4，苏承东^1,4

1. 煤炭安全生产河南省协同创新中心2. 河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地3. 河南理工大学安全科学与工程学院4. 河南理工大学能源科学与工程学院

摘 要：以深部高瓦斯矿井复合动力灾害为研究背景,以瓦斯压力对煤样的冲击倾向性的影响为研究目的,以RMT-150C型岩石力学试验机为载体,研发含瓦斯煤岩单轴压缩条件下受载变形破坏实验装置,并结合XL2101C程控静态电阻应变仪组成含瓦斯煤单轴压缩实验系统,进行含瓦斯煤的冲击倾向性指标测定试验。试验结果表明:煤样在充气过程和吸附瓦斯过程均存在扩容现象,煤样体积随瓦斯压力的增大而增加,吸附过程煤样体积变化分为两个阶段:加速变形阶段和平缓阶段;随着瓦斯压力从0增加到2 MPa,煤样的动态破坏时间增加547.64%,煤样的弹性能量指数、冲击能量指数和单轴抗压强度分别降低85.29%,96.24%和58.78%,综合评价结果为冲击倾向性降低。

关键词：含瓦斯煤;瓦斯压力;单轴压缩;冲击倾向性;动力灾害;