利用MTS815Flex Test GT岩石力学试验系统,对平煤集团八矿的原煤和型煤试件进行渗流试验,对两种试件的力学和渗透特性进行了探讨.研究表明:原煤和型煤的力学特性相差较大,原煤强度高于型煤,但其变形特征却低于型煤,瓦斯压力会导致煤岩强度降低;煤体内裂纹的发生和发展直接影响煤岩的渗透特性,瓦斯渗透率-轴向应变曲线的渗透性变化转折点与煤体的变形具有良好的对应关系,原煤的渗透试验更能反映实际情况.渗透率由可压缩平行线性达西公式计算得到,在相同瓦斯压力下,煤岩的渗透率变化规律与流量变化规律相同,在不同瓦斯压力下,随着瓦斯压力升高,流量逐渐增大,而渗透率逐渐减小,这是由于煤岩破坏后,其内部形成宏观裂纹面,瓦斯气体主要沿该裂纹面渗透,此时可压缩平行线性达西公式已不能完全表征煤岩渗透性.
利用MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统,经过岩体受力状态模拟、无水压岩体力学特性测试、水岩耦合试验等几个阶段试验,对砂板岩岩体力学特性的高空隙水压效应进行了试验研究。结果表明:砂板岩岩体强度与变形性能随水压升高而降低,其中水压对黏聚力c的影响最大,对内摩擦角φ的影响甚微,对变形模量的影响居于二者之间。随着水压升高,岩体的黏聚力c急剧下降,当水压较高时,岩体可能完全丧失黏聚力;随着水压升高,变形模量E50和E0均有降低,两个参数的变化梯度相差不大。这些成果揭示了砂板岩岩体力学特性的高空隙水压力效应,并建立了主要力学参数预测模型,成果对于解决工程实际问题具有重要的参考价值。
