煤的高温高压实验变形研究

为探讨煤的构造变形机理，笔者选择三种不同煤级的煤样，在Ｔ＝３５０～７００℃，Ｐｃ＝４００～６００ＭＰａ，ε＝１０％～３０％，ε＝３．６３ｘ１０－６～２．５９ｘ１０－５Ｓ－１条件下进行高温高压变形实验。实验样品的应力－应变曲线以及变形构造（尤其是显微构造）特征表明：（１）煤的塑性变形程度随着煤级的增高而降低并逐渐消失；（２）气体的存在导致煤强度的明显下降，并对煤力学性质产生十分重要的影响；（３）大量气体的存在不仅促使煤强度的急剧下降，而且还能引起煤的强烈碎裂细化，从而有利于流变的发生。据此，笔者认为：（１）煤构造变形的韧性机制主要发生在煤级较低阶段，而在煤级较高阶段则以脆性机制为主导；（２）促使煤层强烈构造变形与流变的关键因素是煤中大量气体的存在。