煤体电阻率各向异性在单轴压缩下的实验研究

"该研究通过单轴压缩实验探讨了煤体电阻率随压力变化的各向异性特性。选取不同取样角度（0°、30°、60°、90°）的鲍店气煤制作标准试样，进行电阻率测试。实验结果显示，鲍店气煤在无压状态下，其电阻率受取样角度影响，呈现出明显的各向异性，即垂直层理方向的电阻率低于平行层理方向。在单轴压缩过程中，煤样的电阻率随压力增加而增大，直至煤样在达到峰值强度时破裂，电阻率突然下降。对于不同取样角度，电阻率的增长模式有所不同，0°、30°、60°的样品表现出线性增长，而90°的样品则在加载过程中呈现出斜"S"曲线的增长模式。这些发现对电法勘探和煤体结构理解具有重要意义。" 本文详细研究了单轴压缩下煤体电阻率的变化规律及其各向异性特征。煤体电阻率的各向异性是由于煤层内部结构，如矿物质分布和孔隙结构的差异所导致的。在实验中，选取了鲍店气煤作为研究对象，因为这种煤样属于离子导电类型，其电阻率变化受到煤层纹理方向的影响。在无外部压力作用时，电阻率随着取样角度的增加而增加，这说明平行于层理方向的煤样电阻率较低，而垂直于层理方向的电阻率较高。 在单轴压缩过程中，煤体受到的压力导致其结构发生变化，进而影响电阻率。随着压力的增加，煤样的电阻率逐渐上升，这是因为压力可能导致煤体孔隙减小，减少了离子迁移的路径，从而提高了电阻率。然而，当压力达到峰值导致煤样破裂时，电阻率出现急剧下降，这可能是由于破裂引起的煤体结构的瞬间改变，导致了电阻路径的突然中断。 实验还发现，不同取样角度下的电阻率增长模式存在差异。0°、30°、60°的煤样在加载过程中电阻率线性增加，反映了煤体结构在这些方向上相对均匀的压力响应。而90°的煤样在加载过程中的电阻率增长则呈斜"S"曲线，可能意味着在这一方向上煤体对压力的响应更为复杂，可能存在非线性的结构变化。 这些研究结果对地质勘探，尤其是电法勘探技术有重要启示。了解煤体电阻率随压力和取样角度的变化，可以提高电法勘探的精度，帮助预测煤体的应力状态和稳定性，对煤矿安全开采和地质灾害预防具有积极的意义。此外，这些发现也为深入理解煤体的物理性质和力学行为提供了理论依据。