含瓦斯煤岩蠕变特性与非线性粘弹塑性模型

"含瓦斯煤岩非线性粘弹塑性蠕变模型研究，秦虎，贾泉敏，蠕变特性，非线性粘弹塑性蠕变模型，矿井瓦斯，煤与瓦斯突出，蠕变破坏，岩石流变理论" 在煤矿安全领域，含瓦斯煤岩的蠕变特性是一个至关重要的研究主题，因为它直接影响到煤与瓦斯突出的发生和发展。煤与瓦斯突出是煤矿安全生产的重大威胁，对其机理的理解对于预防事故至关重要。当前，尽管已经有一些关于煤岩蠕变的理论研究，但对于含瓦斯煤岩的蠕变特性研究尚处于初级阶段，这需要更深入的研究来揭示其内在机制。 秦虎和贾泉敏的研究主要集中在建立一个能够描述含瓦斯煤岩非线性粘弹塑性蠕变的模型。他们利用自主研发的三轴蠕变瓦斯渗流装置，对含瓦斯煤岩在不同条件下的蠕变规律进行了实验研究。这个模型的创新之处在于它可以反映出含瓦斯煤岩在加速蠕变阶段的行为，这是蠕变过程中的关键阶段，因为这个阶段往往预示着结构的不稳定性和可能的破坏。 传统的蠕变模型往往无法准确捕捉到含瓦斯煤岩在不同蠕变阶段的复杂变化，特别是在加载路径和加载水平影响下的多样性。为此，研究者们借鉴了前人的工作，如邓荣贵的综合流变力学模型，曹树刚改进的西原正夫模型，以及韦立德的一维黏弹塑性本构模型等，这些模型为理解和模拟岩石的蠕变行为提供了理论基础。然而，针对含瓦斯煤岩的独特性，秦虎和贾泉敏的模型更侧重于其在瓦斯存在下的特殊蠕变特性。 在模型验证过程中，他们使用了含瓦斯煤岩的实际蠕变试验数据，证明了所提出的非线性粘弹塑性蠕变模型能够有效描述不同蠕变阶段的特征。这表明，该模型对于预测和防止煤与瓦斯突出具有潜在的应用价值，有助于提升煤矿安全水平。 这项研究强调了含瓦斯煤岩蠕变特性的复杂性和重要性，并通过建立新的非线性粘弹塑性蠕变模型，为理解和预测含瓦斯煤岩的长期变形行为提供了新的理论工具。随着更多类似研究的开展，我们有望更深入地理解煤与瓦斯突出的流变学基础，从而采取更有效的防治措施，保障煤矿工人的生命安全。