2023年2月Feb.,2023doi：10.3969/j.issn.1672-9943.2023.01.035浸水煤岩的强度弱化及刚度损伤试验研究郝俊（汾西矿业集团宜兴煤业，山西吕梁032300）［摘要］为研究不同浸水条件下煤岩受载破坏过程中的强度及刚度演化规律，制备了不同浸水条件的煤样并开展单轴压缩试验，分析煤样强度弱化、刚度损伤与含水效应的内在机理。研究结果表明：随着含水率增高，煤样单轴抗压强度呈线性减小，峰值应变呈线性增大，弹性模量呈指数减小，煤样表现为塑性增强、脆性减弱的特征；水作用下煤样刚度损伤明显，抵抗变形的能力大大减弱；运用刚度-应变-应力曲线，能够较为准确地描述煤样裂隙发育规律。［关键词］浸水煤样；单轴压缩；强度弱化；刚度损伤［中图分类号］TD315［文献标识码］B［文章编号］1672-9943（2023）01-0113-030引言水-岩作用机理复杂，表现在物理、生物、化学作用等各个方面。诸多学者在该领域广泛开展了大量工作，煤岩体在水作用影响下会发生性质劣化已成为共识［1］。煤矿开采过程中，一方面，在水作用下煤岩体易于损伤劣化，发生变形破坏，威胁安全生产；另一方面，采用注水软化措施能够弱化煤岩体的力学性能，降低煤岩体的应力集中程度，在冲击地压防治中可有效减弱冲击危险性［2］。现有研究表明，浸水环境的变化。使得煤岩体强度弱化、刚度损伤与裂隙发育呈现不同的规律。因此，对煤矿不同浸水条件下煤岩体的力学性质研究显得极为重要。本文通过不同浸水条件下煤样的单轴压缩试验，系统探究含水效应与煤岩损伤劣化机制的内在联系，以期为水作用下煤岩体的劣化破坏、裂隙发育机制与煤岩体注水防冲提供理论参考。1实验设计实验煤样取自山西宜兴煤业1206工作面，该煤为半暗～暗淡型，块状为主，少许粉末状，层理清晰，干燥。试件的加工精度严格按照岩石物理力学性质测定规范要求，加工成底面为50mm×50mm正方形、高为100mm的标准立方体。试验设备主要由SANS伺服压力试验机与应变采集装置组成，可实时监测煤样破坏全过程。本次试验设定采用位移加载，加载速率为0.1mm/min，加载至煤样失效。试验系统如图1所示。图1单轴压缩试验系统对加工好的煤样分组编号并进行浸水试验，每组3个煤样，共4组，编号为A1~A3、B1~B3、C1~C3、D1~D3，分别对应浸水0h、浸水10h、浸水30h、浸水100h。不同浸水条件下煤样含水率如表1所示。表1不同浸水条件下煤样含水率2实验结果分析2.1不同含水率煤样应力-应变曲线不同浸水条件的煤样在受到单向载荷压缩下，其破坏...
