液氮浸融煤体损伤特性:温度影响与孔隙演化

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"液氮浸融对不同预制温度煤体损伤特性试验研究-论文" 这篇论文主要探讨了液氮对不同预制温度煤体的浸融效果,着重研究了液氮浸融后煤体表面裂隙扩展规律、内部微裂隙和孔隙的发育特性。通过对煤体进行显微镜观测、超声波波速测试和核磁共振测试,作者揭示了液氮浸融过程中煤体的各种变化。 在液氮致裂的过程中,随着预制温度的提高,煤体表面的热应力增大,导致特征裂隙面积也相应增加。这种热应力与裂隙面积增比的显著相关性表明,煤体预制温度是影响液氮致裂效果的重要因素。此外,煤体的预制温度越高,液氮浸融后煤体内部的超声波波速下降更明显,这通常意味着孔隙度增加,微裂隙和孔隙发育更为良好。 在孔隙损伤特性方面,液氮浸融煤体的孔裂隙发育经历了两个阶段。第一阶段,微小孔隙转化为中大孔隙的数量多于新生成的微小孔,导致煤体中微小孔数量减少,而中大孔数量增加。当预制温度升高,进入第二阶段,微小孔隙的新生成数量超过了转化到中大孔隙的数量,使得所有孔隙段的孔隙数量整体增加。 通过综合分析,研究发现特征裂隙增比、声波波速变化率和孔隙度变化率之间存在正相关关系。这意味着预制温度对液氮浸融后煤体的表面裂隙扩展和内部孔隙损伤特性有显著影响。这些发现对于理解和预防煤体因液氮处理而产生的潜在风险具有重要意义,有助于优化液氮致裂技术,提升煤炭开采的安全性和效率。 此外,虽然此摘要主要关注液氮对煤体的影响,但提供的标签还涉及其他煤炭行业的相关领域,如冲击地压、孔隙损伤、孔径分布、核磁共振和热应力等。这表明液氮浸融技术可能与这些灾害防治和矿井安全紧密相关,而这些领域的研究同样重要。 推荐的相关阅读涵盖了煤矿深部开采的动力灾害防控、冲击地压的监测预警、煤岩瓦斯动力灾害模拟实验、煤自燃特性和防治、瓦斯治理等多个主题,展示了煤炭行业中针对各种灾害的科学研究和技术进展。这些文章的综合研究将有助于深入理解煤炭开采中的安全问题,并推动相关技术的发展。