两种含瓦斯煤样变形特性与抗压强度的实验分析3359118282.pdf

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1、第 28 卷 第 2 期 岩石力学与工程学报 Vol.28 No.2 2009 年 2 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Feb.，2009 收稿日期：收稿日期：20080905；修回日期：修回日期：20081029 基金项目：基金项目：国家自然科学基金资助项目(50874124)；国家重点基础研究发展计划(973 计划)项目(2005CB221502)；国家自然科学基金重点项目(50534080)；重庆市自然科学基金计划重点项目(2008BA6028)作者简介：作者简介：尹光志(1962)，男，博士，1982 年毕业于重庆

2、大学采矿工程系，现任教授、博士生导师，主要从事矿业工程与岩石力学等方面的教学与研究工作。E-mail： 两种含瓦斯煤样变形特性与抗压强度的实验分析两种含瓦斯煤样变形特性与抗压强度的实验分析 尹光志1，2，王登科1，张东明1，2，王维忠1，2(1.重庆大学 资源及环境科学学院，重庆 400044；2.重庆大学 西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室，重庆 400044)摘要：摘要：介绍型煤煤样和原煤煤样的制作过程，设计含瓦斯煤样的三轴实验方法和步骤。利用自行研制的三轴蠕变瓦斯渗流装置和材料实验机组成含瓦斯煤样三轴压缩实验装置，对型煤煤样和原煤煤样进行含瓦斯三轴实验，获得大量不同围压和不同

3、瓦斯压力条件下的实验数据；根据实验结果系统地研究含瓦斯煤样两种煤样在三轴应力条件下的变形特性和抗压强度。研究结果表明，围压和瓦斯压力对含瓦斯煤样的变形特性和抗压强度都有一定程度的影响；型煤煤样和原煤煤样的变形特性和抗压强度具有规律上的共性，但是其力学参数存在显著差异；弹性模量和泊松比在含瓦斯煤样的变形过程中不是定值，而是动态变化的，且 2 种煤样的弹性模量差别很大，泊松比也不相等；相同载荷条件下型煤煤样的变形比原煤煤样的要大得多，其形状改变也比原煤煤样的大。研究结果对进一步认识含瓦斯煤样的力学性质具有一定的意义。关键词：关键词：采矿工程；含瓦斯煤样；三轴实验；变形特性；抗压强度；瓦斯压力 中图

4、分类号：中图分类号：TD 163；TU 45 文献标识码：文献标识码：A 文章编号：文章编号：10006915(2009)02041008 TEST ANALYSIS OF DEFORMATION CHARACTERISTICS AND COMPRESSIVE STRENGTHS OF TWO TYPES OF COAL SPECIMENS CONTAINING GAS YIN Guangzhi1，2，WANG Dengke1，ZHANG Dongming1，2，WANG Weizhong1，2(1.College of Resources and Environmental Sciences

5、，Chongqing University，Chongqing 400044，China；2.Key Laboratory for the Exploitation of Southwest Resources and the Environmental Disaster Control Engineering，Ministry of Education，Chongqing University，Chongqing 400044，China)Abstract：A manufacturing process of coal briquette specimen(CBS)and raw coal

6、specimen(RCS)is introduced；and then the method and steps of triaxial test for coal specimens containing gas(CSCG)are designed.By means of triaxial compressive experimental apparatus composed of a self-developed triaxial creep gas-seepage device and a material testing machine，the tests of CSCG are pe

7、rformed on CBS and RCS and a large number of test data under different confining pressures and gas pressure conditions are obtained；and the deformation characteristics and compressive strength of the two kinds of CSCGs are mainly investigated in triaxial stress conditions based on the experimental r

8、esults.The results show that the confining pressure and gas pressure have a certain extent effect on the deformation characteristics and compressive strength of CSCG.The CBS and RCS have a commonness to some extent in deformation characteristics and compressive strength，but there are distinct differ

9、ences between the mechanical parameters of the two kinds of coal specimens.The elastic modulus and Poissons ratio are not constant but variable during the distorting of CSCG；and the elastic moduli of the two types of CSCGs are very different and their Poissons ratios are also not equal actually；the

10、deformation of CBS is much larger than that of 第 28 卷 第 2 期 尹光志，等.两种含瓦斯煤样变形特性与抗压强度的实验分析 411 RCS under a same loading condition，and in addition，the shape change of CBS is also larger than that of RCS.The results have a reference valuable for further exploring the mechanical properties of coal contain

11、ing gas in future.Key words：mining engineering；coal specimen containing gas；triaxial test；deformation characteristics；compressive strength；gas pressure 1 引引 言言 煤与瓦斯突出机制的研究13表明，煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯压力及瓦斯与煤岩相互作用所体现出来的物理力学性质三者综合因素的结果。所以，深入研究含瓦斯煤岩的力学性质对认识煤与瓦斯突出机制具有十分重要的理论意义和实用价值。在具体的研究过程中，有些学者46利用型煤煤样来研究含瓦斯煤岩的力

12、学性质，有些学者7，8则是利用原煤煤样进行研究。型煤煤样可以在实验室内利用成型模具进行制作，而原煤煤样则要将从现场取回来的原始煤块在实验室内进行再加工，以制备成适于实验室用的标准煤样。因此，型煤煤样的获取相对原煤煤样来说要容易得多。型煤煤样与原煤煤样实验结果之间的差别到底有多大是一个值得探讨的问题。采用含瓦斯煤样三轴压缩实验装置，本文分别对型煤煤样和原煤煤样在充瓦斯气体条件下进行了大量的围压三轴实验，着重研究这 2 种煤样在不同载荷条件下的变形特性和抗压强度，为进一步研究含瓦斯煤岩的力学性质打好基础。2 实验装置实验装置 含瓦斯煤样三轴压缩试验装置由加载系统、测量系统和瓦斯气体供给系统组成。加

13、载系统由材料试验机和三轴压力室组成，测量系统由位移传感器和动态应变仪组成，瓦斯气体供给系统由高压瓦斯罐和减压阀组成。含瓦斯煤样实验系统如图 1 所示。在实验过程中，煤样所受的轴向压力由伺服材料试验机提供；围压的施加则利用液压油泵通过三轴压力室来实现；瓦斯气体从高压瓦斯罐出来，经减压阀、三轴压力室、紫铜管和煤样的上部压头进入煤样内部，瓦斯压力大小由减压阀控制；煤样的轴向变形由材料试验机的位移传感器和轴向应变片来测量，环向变形的测量则通过横向应变片来实现。1实验机压头；2煤样上部压头；3三轴压力室；4液压油缸；5液压油泵；6动态应变仪；7高压瓦斯罐；8减压阀；9气压表；10流量计(a)实验系统图

14、1煤样上部压头；2筒体；3液压室；4密封圈；5煤样下部压头；6紫铜管；7金属箍；8透气孔；9热缩管；10煤样；11导线；12导线接头及出口；13瓦斯入口；14瓦斯出口；15液压油入口；16液压油出口；17气孔(b)三轴压力室内部结构图 图 1 含瓦斯煤样实验系统示意图 Fig.1 Schematic diagram of test system of coal specimens containing gas 3 实验方法实验方法 3.1 煤样的制备煤样的制备 本文用来制作煤样的原始煤块均取自重庆松藻矿区打通一矿 8 号煤层。(1)型煤煤样的制备 在型煤煤样的制作过程中，将所取原始煤块用粉碎机

15、粉碎，取 4080 目的煤粉颗粒，然后将这些 412 岩石力学与工程学报 2009 年 筛选出来的煤粉与少量纯净水和均匀后置于成型模具中在 200 t 刚性试验机上以 100 MPa 的压力压制成 50 mm100 mm 的标准煤样。最后将制作好的型煤煤样烘干后置于干燥箱内以备实验时用。(2)原煤煤样的制备 要成功制作出 50 mm100 mm 的标准原煤煤样难度较大，原因是处于地层中的原始煤层经地质构造(如断层、褶皱及节理等)切割后，往往变得很破碎。因此在制作原煤煤样时不但需要特别可行的方法，而且需要非常小心，这样才能制作出满足实验要求的标准煤样。本文所用的原煤煤样的制作方法是：将从现场取来

16、的原始煤块用塑料薄膜密封好置于大小适当的木箱内，然后用细骨科骨料混凝土进行浇灌，以填满煤块与木箱之间的间隙，待混凝土硬化完全后再用取芯机进行取芯。最后利用磨床将取出的煤芯小心仔细地打磨成 50 mm100 mm 的原煤煤样，并将之置于烘箱内烘干，再用干燥箱存放，以备实验之用。制作好的煤样如图 2 所示。从制作过程来看，型煤煤样的制作显然要容易得多，原煤煤样的成功率只有不到 20%，而型煤煤样的成功率则可以达到100%。同时也可以看出，型煤煤样基本上是一种均匀的各向同性介质；原煤煤样中由于存在纵横交错的原始裂隙、裂纹及孔洞(如图 2(b)所示)，严格意义上说并不属于均匀各向同性介质。(a)制作好

17、的型煤煤样 (b)制作好的原煤煤样 图 2 制作好的实验煤样 Fig.2 Coal specimens prepared for tests 3.2 实验过程实验过程 实验过程包括以下几个基本步骤：(1)贴应变片+焊接漆包丝+初次抹胶。取制备好的煤样，将要贴应变片的煤样侧面用 75%的酒精清洗干净，之后用 502 胶水将应变片贴好，并确保应变片跟煤样表面接触紧密。为保证能采集到应变数据，在煤样侧面对称贴两组应变片，每组中轴向和环向各一片，一个煤样共贴 4 片。焊接好漆包丝和应变片后，用胶布把漆包丝固定在煤样表面，以防脱落。最后用 704 硅橡胶将煤样侧面抹一层 1 mm左右的胶层。(2)安装热

18、缩管+再次抹胶。待初次抹上的胶层干透后，将煤样小心地放置于三轴压力室的煤样下部压头上，再用一段 140 mm左右的热缩管包住煤样，安装好上部压头，并用电吹风将热缩管均匀吹紧，保证热缩管与煤样侧面接触紧密。然后用 2 个金属箍将上下两端的热缩管分别紧紧箍在上下 2 个压头上，最后用 704 硅橡胶密封好热缩管两端的缝隙，连接好漆包丝与外部导线，待硅橡胶干透后便可开始下一步的实验。(3)装机+开始实验。以上 2 步完成以后，安装好三轴压力室，拧紧螺丝，并将之嫁接到伺服材料试验机上。连接好动态应变仪、瓦斯通道和流量计，启动液压油泵开始加压，待围压稳定后，打开减压阀往煤样中通入瓦斯气体，待到瓦斯吸附平

19、衡后，便可开始做实验。4 含瓦斯煤样变形特性分析含瓦斯煤样变形特性分析 根据实验结果，恒定瓦斯压力时，2 种含瓦斯煤样的应力应变关系如图 3 所示(图中 11表示轴向应变，33表示横向应变，v表示体积应变，其他类似)。恒定围压时，含瓦斯煤样的应力应变关系如图 4 所示。根据图 3，4 可以看出：煤样的变形过程大致可以分为密实阶段、弹性变形阶段、屈服阶段(也称应变强化阶段)和破坏阶段(也称应变软化阶段)。在密实阶段，煤样的切向弹性模量随轴向应力增加而增加，同时煤样内的孔隙和裂隙不断闭合，煤样体积不断减小；在弹性变形阶段，煤样的应力应变基本呈线性关系，服从 Hoek 定律；在屈服阶段，当载荷达到屈

20、服强度时，煤样内部开始出现损伤导致承载能力相应下降，此时煤样内部不断产生新的 第 28 卷 第 2 期 尹光志，等.两种含瓦斯煤样变形特性与抗压强度的实验分析 413 (a)型煤煤样实验结果(瓦斯压力 p=0.2 MPa)(b)原煤煤样实验结果(瓦斯压力 p=1.5 MPa)图 3 恒定瓦斯压力时 2 种含瓦斯煤样 Fig.3 Stress-strain curves of the two types of CSCGs in fixed gas pressures (a)型煤煤样实验结果(22=33=5 MPa)(b)原煤煤样实验结果(22=33=6 MPa)图 4 恒定围压时 2 种含瓦斯煤

21、样应力应变曲线 Fig.4 Stress-strain curves of the two types of CSCGs under fixed confining pressures 裂纹，损伤不断发展，应力应变曲线开始偏离直线；在破坏阶段，煤样轴向应力达到强度极限，并出现贯穿煤样的宏观裂纹，应力随应变的增加而减小，直至煤样破坏。当恒定瓦斯压力时(如图3 所示)，随围压增加，型煤煤样的变形逐渐向延性发展，最后表现出塑性流动特性；而对原煤煤样来说，在实验围压范围内，原煤煤样基本上都是呈脆性破坏，这是因为原煤煤样质地较型煤煤样坚硬，强度也较型煤煤样的大，且大多数煤样本身就是脆性材料7，9。当恒定

22、围压时(如图 4 所示)，对型煤煤样而言，随着瓦斯压力的增加，煤样的延性减小，脆性有所增加；对原煤煤样来说，瓦斯压力的改变对原煤的脆性破坏没有多大影响。相同载荷条件下，2 种含瓦斯煤样的实验结果比较如图 5 所示。(a)22=33=5 MPa，p=1.5 MPa 105 0 5 10 15应变/%应力/MPa 0 5 10 15 20 25 111 1v133 211 2v 233 311 3v333 1瓦斯压力 p=2.5 MPa2瓦斯压力 p=1.5 MPa3瓦斯压力 p=0.2 MPa32101 2 3 45应变/%应力/MPa 0510152025303540111 1v1332v 2

23、v 233311 3v 3331瓦斯压力 p=2.4 MPa2瓦斯压力 p=1.5 MPa3瓦斯压力 p=0.5 MPa10 5 0 510 15 200 5 10 15 20 25 应变/%应力/MPa 111 211 411 511 1v 133 2v 233 3v 311 333 4v 433 5v 533 32101 2 3 45应变/%应力/MPa 0510152025303540111 1围压 4 MPa2围压 5 MPa3围压 6 MPa1331211 2v 233311 3333v 1围压 1 MPa2围压 2 MPa3围压 3 MPa4围压 4 MPa5围压 5 MPa10

24、505 10 15应力/MPa 应变/%0510152025303540111 1v 133211 2v 233 1型煤结果 2原煤结果 414 岩石力学与工程学报 2009 年 (b)22=33=6 MPa，p=0.5 MPa 图 5 2 种含瓦斯煤样的实验结果 Fig.5 Test results of two types of CSCGs 由图5可以看出2种煤样都存在体积膨胀现象，图 3，4 中也体现出了这种结果，比较之下，型煤煤样的体积膨胀更明显。根据实验结果计算得到，型煤煤样的体积变形是原煤煤样的 24 倍。比较 2种煤样的变形，不难发现型煤煤样的变形要比原煤煤样大得多，这表明型煤煤

25、样具有比原煤煤样更好的塑性流动性，表现出了与理想塑性材料变形类似的特征。同时还可以看出，型煤煤样与原煤煤样的弹性模量(E)在相同载荷条件下相差很大，根据实验结果分析得到，原煤煤样的弹性模型是型煤煤样的 4.56.7 倍。型煤煤样和原煤煤样的弹性模量(E)变化规律分别如图 6，7 所示。由图 6，7 不难得到：当恒定瓦斯压力不变时，含瓦斯煤样的弹性模量(E)随着围压的增加而增加，而且还呈现出较好的线性规律，可见围压是煤样刚度增加的原因。保持围压不变时，对型煤煤样而言(如图 6(b)所示)，当 p0.4 MPa，(a)恒定瓦斯压力时的情况 (b)恒定围压时的情况(仅拟合了 p0.4 MPa 的情况

26、)图 6 型煤煤样的弹性模量(E)的变化规律 Fig.6 Change laws of elastic modulus E of CBSs (a)恒定瓦斯压力时的情况(p=1.5 MPa)(b)恒定围压时的情况(22=33=6 MPa)图 7 原煤煤样的弹性模量(E)的变化规律 Fig.7 Change laws of elastic modulus E of RCSs 弹性模量(E)随着瓦斯压力增加而减小；当 p0.4 MPa，弹性模量(E)随着瓦斯压力的增加而增加。而原煤煤样在围压恒定的条件下，其弹性模量(E)则一直保持着随瓦斯压力增加而减小的特点(如 图 7(b)所示)。0 1 2 3

27、4 5 6 7100 150 200 250 300 350 400 450 500 围压/MPa E/MPa 0.2 MPa 瓦斯压力0.4 MPa 瓦斯压力0.2 MPa 拟合结果0.4 MPa 拟合结果0.02.5 5.0320340360380400420440460480500p/MPa E/MPa 4 MPa 围压实测值5 MPa 围压实测值6 MPa 围压实测值4 MPa 围压拟合值5 MPa 围压拟合值6 MPa 围压拟合值3.03.54.04.5 5.0 5.5 6.0 6.57.01 8002 0002 2002 4002 6002 8003 0003 200围压/MPa

28、E/MPa 0.00.51.01.5 2.0 2.53.01 7001 8001 9002 0002 1002 2002 3002 400p/MPa E/MPa 10 5 0 5 10 15应变/%应力/MPa 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1型煤结果 2原煤结果 111 1v 133 211 2v 233 第 28 卷 第 2 期 尹光志，等.两种含瓦斯煤样变形特性与抗压强度的实验分析 415 至于型煤煤样的弹性模量(E)随瓦斯压力变化规律中所表现出来的阀值现象，这跟瓦斯气体对煤样的作用有关。因为煤样中瓦斯压力大小的改变将会带来其物理力学性质的改变。瓦斯对煤岩除了具有体积

29、应力的力学作用之外，还会产生其他的附加影响，如力学性质和行为的改变5。不少学者研究表明，游离态瓦斯和吸附态瓦斯都会对煤岩的力学响应产生影响35，1012，并且开始将这种影响考虑到含瓦斯煤岩的本构模型中去13，14。型煤煤样与原煤煤样变形后的形状比较如图 8所示。(a)型煤煤样 (b)原煤煤样 图 8 2 种含瓦斯煤样实验后的形状比较 Fig.8 Comparison of shapes of two types of CSCGs after tests 由图 8 可知：型煤煤样的实验前后的形状改变较大，而原煤煤样的形状实验前后基本上没有什么变化。根据实验结果，型煤煤样的轴向应变一般都在 10%

30、以上，有的甚至达到了 15%左右。在实验过程中，2 种煤样的泊松比并不是定值，而是动态变化的。为得到较为准确的泊松比，本文采用了 2 种方法：一种是利用应变片所测出来的环向应变与轴向应变在弹性变形阶段的比值来计算泊松比；一种是采用“卸围压测量泊松比”的方法15，在含瓦斯煤样弹性变形阶段进行反复加卸载围压实验，利用轴压和围压的变化来估计泊松比。以上 2种方法所测得的泊松比平均值如表 1 所示，由表 1 表 1 2 种含瓦斯煤样的泊松比值 Table 1 Poissons ratios of two types of CSCGs 煤样类型 泊松比 型煤 0.36 原煤 0.29 的结果可知型煤煤样

31、泊松比是原煤煤样泊松比的1.24 倍。通过以上分析，不难知道 2 种煤样的变形特性存在以下共同点：(1)2 种煤样的整个变形过程基本上是一致的，都包括了密实阶段、弹性变形阶段、屈服阶段和破坏阶段。(2)2 种煤样都存在体积膨胀现象。(3)恒定瓦斯压力时，2 种煤样的弹性模量(E)都是随着围压增加而增大的；恒定围压时，在 p0.4 MPa 的情况下，2 种煤样的弹性模量(E)也都是随着瓦斯压力增加而减小的。2 种煤样变形特性也存在明显不同：(1)恒定围压时，型煤煤样弹性模量(E)随瓦斯压力的变化有一个阀值，而在实验过程中没有观察到原煤煤样的这种现象。(2)同等载荷条件下，型煤煤样的变形比原煤煤样

32、大得多，而且型煤煤样变形后的形状改变也要较原煤煤样的大。(3)相比之下，原煤煤样的弹性模量(E)要比型煤煤样的大得多，而且两者的泊松比差别也较大。5 含瓦斯煤样的强度分析含瓦斯煤样的强度分析 型煤煤样和原煤煤样三轴抗压强度的实验结果分别如图 9，10 所示。由图 9，10 可知，2 种煤样的三轴抗压强度随着围压的增加而增加，随着瓦斯压力的增加而减小，并且都呈较好的线性规律。根据 Coulomb 强度理论，煤样的强度准则可以写成如下形式：(a)恒定围压 围压 4 MPa围压 5 MPa围压 6 MPa0.00.51.01.52.0 2.5 3.0 3.54.014161820222426p/MP

33、a 抗压强度/MPa 拟合曲线 拟合曲线 拟合曲线 416 岩石力学与工程学报 2009 年 (b)恒定瓦斯压力 图 9 型煤煤样三轴抗压强度的实验结果 Fig.9 Experimental results of compressive strengths of CBSs with triaxial tests (a)恒定围压(22=33=6 MPa)(b)恒定瓦斯压力(p=1.5 MPa)图 10 原煤煤样三轴抗压强度的实验结果 Fig.10 Experimental results of compressive strengths of RCSs with triaxial tests t

34、anc=+(1)式中：c 为黏聚力；为内摩擦角。内摩擦角可以通过下面的公式16计算得到 2/2=(2)式中：为煤样的破断角，由实验确定。得到以后，便可通过Mohr极限应力圆得到 c的值。相同载荷条件下，煤样三轴抗压强度和参数(c 和)值如表2所示。表 2 含瓦斯煤样的抗压强度及参数 Table 2 Compressive strength and parameters of CSCGs 应力条件/MPa 煤样编号c/MPa /()c/MPa X112 0.59 31 14.63 22=33=4，p=1.5 Y143 3.29 56 22.80 X93 0.74 35 20.65 22=33=5

35、，p=1.5 Y141 2.54 61 35.09 X51 1.11 30 25.06 22=33=6，p=0.5 Y146 3.17 58 36.08 X103 0.89 34 20.91 22=33=6，p=1.5 Y142 4.02 50 36.51 注：表中的 X 表示型煤煤样；Y 表示原煤煤样。由表2的数据可知，相同载荷条件下，原煤煤样的抗压强度是型煤煤样的1.41.8倍，原煤煤样的黏聚力是型煤煤样的2.85.5倍，原煤煤样的内摩擦角是型煤煤样的1.42.0倍。6 结结 论论 通过以上对2种不同含瓦斯煤样的变形特性和抗压强度的对比分析，可总结出以下结论：(1)利用2种含瓦斯煤样所得到

36、的变形特性和抗压强度的变化规律是一样的。考虑到原煤煤样的难制作性，因此将型煤煤样替代原煤煤样用于含瓦斯煤样力学性质的一般性规律探讨是可行的。(2)根据实验结果，除了泊松比以外，原煤煤样的其他力学指标都要比型煤煤样的大。虽然根据实验结果得出了原煤煤样与型煤煤样的力学参数之间的倍数关系，但是这些倍数关系只适用于本文的实验条件。从严格意义上来说，是不能利用一组型煤煤样的实验结果简单地乘以一个系数的方法来获取其他条件下原煤煤样的力学指标值的。所以，要得到更切实际的含瓦斯煤岩的力学参数，应该采用原煤煤样。(3)本文只是该方面的初步实验研究，含瓦斯煤岩力学性质的研究是一项十分重要的课题，因此还需要展开更多

37、更广泛的工作来不断探索和认识含0 1 2 3 4 5 6 75 10 15 20 25 围压/MPa p=0.2 MPa p=0.4 MPa p=1.5 MPa 抗压强度/MPa 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.026 28 30 32 34 36 38 p/MPa 24抗压强度/MPa 抗压强度/MPa 3.0 3.54.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.022 24 26 28 30 32 34 36 38 40 围压/MPa 拟合曲线 拟合曲线 拟合曲线 第 28 卷 第 2 期 尹光志，等.两种含瓦斯煤样变形特性与抗压强度的实验分析 417 瓦斯煤岩力

38、学性质的本质。参考文献参考文献(References)：1 于不凡.煤和瓦斯突出机制M.北京：煤炭工业出版社，1985：231268.(YU Bufan.Mechanism of coal and methane outburstM.Beijing：China Coal Industry Publishing House，1985：231268.(in Chinese)2 俞启香.矿井瓦斯防治M.徐州：中国矿业大学出版社，1992：7991.(YU Qixiang.Mine gas prevention and controlM.Xuzhou：China University of Minin

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40、 Yungui，et al.An experimental study on mechanical property of the gas-filled coalJ.Journal of Chongqing University，1993，16(5)：4247.(in Chinese)5 梁 冰，章梦涛，潘一山，等.瓦斯对煤的力学性质及力学响应影响的实验研究J.岩土工程学报，1995，17(5)：1218.(LIANG Bing，ZHANG Mengtao，PAN Yishan，et al.Experimental research on effects of gas on mechanica

41、l properties and mechanical response of coalJ.Chinese Journal of Geotechnical Engineering，1995，17(5)：1218.(in Chinese)6 孙培德.Sun 模型及其应用M.杭州：浙江大学出版社，2002：3758.(SUN Peide.Sun model and its applicationsM.Hangzhou：Zhejiang University Press，2002：3758.(in Chinese)7 苏承东，翟新献，李永明，等.煤样三轴压缩下变形和强度分析J.岩石力学与工程学报，2

42、006，25(增1)：2 9632 968.(SU Chengdong，ZHAI Xinxian，LI Yongming，et al.Study on deformation and strength of coal samples in triaxial compressionJ.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2006，25(Supp.1)：2 963 2 968.(in Chinese)8 杨永杰，宋 扬，楚 俊.循环载荷作用下煤岩强度及变形特征实验研究J.岩石力学与工程学报，2007，26(1)：201205.(YAN

43、G Yongjie，SONG Yang，CHU Jun.Experimental study on characteristics of strength and deformation of coal under cyclic loadingJ.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2007，26(1)：201205.(in Chinese)9 周世宁，林柏泉.煤层瓦斯赋存与流动理论M.北京：煤炭工业出版社，1997：2547.(ZHOU Shining，LIN Baiquan.Theory of gas flow and dep

44、osit in coal seamsM.Beijing：China Coal Industry Publishing House，1997：2547.(in Chinese)10 姚宇平，周世宁.含瓦斯煤的力学性质J.中国矿业大学学报，1988，17(1)：17.(YAO Yuping，ZHOU Shining.Mechanical property of coal containing gasJ.Journal of China University of Mining and Technology，1988，17(1)：17.(in Chinese)11 聂百胜.含瓦斯煤岩力电效应及机制的

45、研究博士学位论文D.徐州：中国矿业大学，2001.(NIE Baisheng.Study on effect of stress and electricity and its mechanism of coal rock containing gasPh.D.ThesisD.Xuzhou：China University of Mining and Technology，2001.(in Chinese)12 卢 平，沈兆武，朱贵旺，等.含瓦斯煤的有效应力与力学变形破坏特性J.中国科学技术大学学报，2001，31(6)：686693.(LU Ping，SHEN Zhaowu，ZHU Guiw

46、ang，et al.Effective stress and mechanical deformation and damage characteristics of gas-filled coalJ.Journal of University of Science and Technology of China，2001，31(6)：686693.(in Chinese)13 姜耀东，祝 捷，赵毅鑫，等.基于混合物理论的含瓦斯煤本构方程J.煤炭学报，2007，32(11)：1 1321 137.(JIANG Yaodong，ZHU Jie，ZHAO Yixin，et al.Constitut

47、ive equations of coal containing methane based on mixture physical theoryJ.Journal of China Coal Society，2007，32(11)：1 1321 137.(in Chinese)14 梁 冰，章梦涛，王泳嘉.煤层瓦斯流与煤体变形的耦合数学模型及数值解法J.岩石力学与工程学报，1996，15(2)：135142.(LIANG Bing，ZHANG Mengtao，WANG Yongjia.Mathematical model and numerical method for coupled ga

48、s flow in coal seams and coal deformationJ.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，1996，15(2)：135142.(in Chinese)15 尤明庆.岩石煤样的强度及变形破坏过程M.北京：地质出版社，2000：1385.(YOU Mingqing.Strength and process of deformation failure of rock specimensM.Beijing：Geological Publishing House，2000：1385.(in Chinese)16 蔡美峰，何满潮，刘东燕.岩石力学与工程M.北京：科学出版社，2002：219230.(CAI Meifeng，HE Manchao，LIU Dongyan.Rock mechanics and engineeringM.Beijing：Science Press，2002：219230.(in Chinese)