單軸壓縮下煤巖細觀結構參數表征及演化規律

楊 琪 ，于巖斌 ，崔文亭 ，高成偉 ，張 鑫 ，申家龍

（1.山東科技大學 礦山災害預防控制省部共建國家重點實驗室培育基地, 山東 青島 266590；2.山東科技大學 安全與環境工程學院, 山東 青島 266590）

0 引 言

煤炭截割產塵、煤與瓦斯突出等礦山災害問題時刻困擾著煤礦的安全高效生產[1-2]。煤礦開采會產生大量粉塵[3]，由粉塵引起的塵肺病是中國最嚴重的職業病，約占職業病病例總數的80%[4-5]。此外，煤與瓦斯突出時，井下工作面和巷道內的氣流會受到嚴重破壞，并可能引發瓦斯爆炸等次生災害[6]。煤層注水作為一種抑制煤與瓦斯突出[7]、降低煤塵生產量的有效方法，它可以濕潤煤體內的原生煤塵，降低煤塵的產生量，抑制煤層瓦斯的解析。但是，注水潤濕、瓦斯滲流與煤巖內部孔裂隙的發育情況有直接關聯[8]，煤是一種多孔介質，孔徑跨度范圍大且孔隙形態多樣、結構復雜[9]，這些孔隙裂隙所構成的空間是煤層中唯一存儲和輸運流體的空間[10]，因此，煤的孔隙裂隙結構一直是煤礦安全領域研究的重點。煤是一種應力敏感的有機巖石，在地應力作用下，煤內部裂隙、孔隙等細觀結構將發生變化，而變化的孔隙通道對煤體注水、潤濕有著至關重要的作用[11]，煤礦中煤柱處于單軸壓縮狀態，當煤柱內裂隙發育后漏風，漏粉導致采空區自燃發火，因此，探明在單軸壓縮作用下煤體裂隙孔隙細觀結構演化過程，掌握煤體細觀結構改變的空間展布形態，對認清煤體破壞過程中的裂紋擴展及其分布，具有理論研究價值和實際工程意義?！?br>