温度作用下煤体裂隙演化规律数值模拟及声发射特性研究

摘要

温度的作用会在煤体上产生热应力,进而引发煤体的裂隙发育乃至引发破裂,有利于瓦斯的抽采.利用RFPA有限元软件模拟加温热处理时煤体的破裂过程,观察不同温度下煤体破裂的裂纹裂隙发展规律.采用声发射的试验方法对不同围压下温度改变时煤体内部裂隙发展进行细微观察并与RFPA数值模拟结果进行对比.研究结果表明:温度改变产生的热应力能够使煤体温度升高,进而破坏原有割理系统产生新的裂隙裂纹;当温度达到一定值时,煤体内部孔隙裂隙发育扩展较为明显,形成主裂纹,有效渗透通道增加,降低煤体对气体分子的吸附能力,提高游离气体含量,渗透率明显提高.该研究可为预防瓦斯相关灾害和瓦斯的抽采提供理论参考.