矿业研究与开发

作者：高翔,,梁卫国,,武鹏飞,,陈跃都,李浩,,曹孟涛,

关键词：煤岩组合体;界面水压;力学特性;剪切滑移

为研究煤层气间接压裂工程中煤岩界面稳定性问题, 进行了干燥与水饱和下１５°、３０°和４５°三种倾角无黏结自由 界面煤岩组合体的三轴压缩试验和不同界面水压下３０°倾角 煤岩组合体的三轴压缩试验,揭示了界面倾角和水压对煤岩 组合体力学特性的影响机理.结果表明:无黏结界面煤岩组 合体强度随界面倾角增大而减小,水饱和状态下,倾角由１５° 增加到 ４５°时,三 轴 抗 压 强 度 由 ３６．９１ MPa 减 小 到 ７．８４ MPa,降幅达８０％,组合体破坏形式由１５°时煤体的劈裂破 坏,转变为３０°和４５°时界面的剪切滑移破坏;水饱和状态对 煤岩组合体强度有弱化作用,且随倾角增大而减小,倾角为 １５°时,强度由５０．８３ MPa降低至３６．９１ MPa,降幅为２７％, 倾角为４５°时,强度由８．７２ MPa降低至 ７．８４ MPa,降幅为 １０％;煤岩组合体峰值强度和残余强度与界面水压呈负线性 关系,随着界面水压从０增加到 ４ MPa,峰值强度从 １８．５３ MPa降低至１１．６７MPa,残余强度从１３．３５ MPa降低至８．８４ MPa,煤岩组合体越容易产生剪切滑移.该研究对了解间接 压裂煤层气开采工程中煤岩界面稳定性与裂纹扩展条件特 征具有重要意义.

来源：2021年第10期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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