水岩作用下煤岩组合体力学特性与损伤特征

水岩相互作用是地下采矿工程活动中的常见问题。为研究水岩作用下煤岩组合体的力学特性、损伤特征及劣化机制,对不同浸水时间下的细砂岩-煤(FM)、粗砂岩-煤(GM)、细砂岩-煤-粗砂岩(FMG)3种组合体开展了轴向压缩试验。结果表明：(1)组合体含水率随浸水时间增加而增大,浸水20 d以后达到饱水状态;5～15 d为组合体的吸水区,15～20 d为组合体近饱和区,20～25 d为组合体的饱和区。(2)水岩作用下3种组合体的抗压强度、弹性模量、峰前能量、冲击能量指数等参数具有明显的劣化效应,其参数值均随浸水时间增加而减小;浸水5～15 d阶段为峰前能量陡降区,浸水15～25 d阶段为峰前能量缓降区;浸水时间5～15 d,组合体冲击能量指数劣化明显,15 d之后,劣化效应较弱;浸水5～10 d组合体为弱冲击倾向性,浸水15～25 d组合体无冲击倾向性。(3)随着浸水时间增加,组合体的声发射累积数显著下降。利用损伤理论构建了基于浸水时间的组合体损伤模型,该模型揭示了损伤变量与浸水时间的关系,反映了随着浸水时间增加,组合体的损伤程度增大的规律。(4)推导了类孔隙比计算公式,组合体的类孔隙比为：FM组...