不同围压与饱和度下含

瓦斯水合物煤体能量变化规律

(1) 揭示了应力加载过程中含瓦斯水合物煤体能量变化规律，明确了围压及水合物饱和度对煤体能量转化特征的影响，量化了含瓦斯水合物煤体破坏过程中围压及饱和度作用阶段性特征。

(2) 证实了水合物对煤体力学特性的强化作用，发现瓦斯水合固化后，煤体峰值强度、临界破坏点处总能量、储能极限及临界破坏点处耗散能提升幅度分别为26.60%、24.58%、42.32%、21.11%。

(3) 阐明了含瓦斯水合物煤体三轴压缩过程中稳定状态的转变规律，给出不同围压及饱和度下临界失稳点对应的轴向应变，为含瓦斯水合物煤体受载破坏过程中临界稳定状态确定提供理论指导。

1 岩石破坏过程中能量演化机制

2 试验概况

3 含瓦斯水合物煤体能量变化特性

3.1 能量变化规律

3.2 能量特征参数

3.2.1 能量特征参数的围压效应

3.2.2 能量特征参数的水合物饱和度效应

3.3 能量分配规律

3.3.1 能耗比变化规律

3.3.2 临界轴向应变与围压及饱和度的关系

3.3.3 临界破坏点处储能系数与围压的关系

3.3.4 储能极限和临界破坏点处储能系数的关系

4 水合物生成对煤体能量变化特性的影响

4.1 含瓦斯煤体与含瓦斯水合物煤体能量变化规律分析

4.2 含瓦斯煤体与含瓦斯水合物煤体能量特征参数变化分析

第一作者简介

祝威，男，1993年5月生，博士研究生，曾获得“国家励志奖学金”及校“优秀共产党员”、“优秀共青团干部”、“优秀研究生干部”等荣誉称号。主要从事瓦斯水合固化防突问题研究。

第一作者照片

通讯作者简介

张保勇，男，1982年10月生，教授，博士生导师，龙江学者“青年学者”，全国煤炭工业先进工作者，中国矿山安全学会理事，黑龙江省安全与应急管理双一流学科带头人，黑龙江省应急管理厅应急管理专家。获省部科技奖2项、中国安全生产协会安全科技奖1项；授权发明专利7件，出版中英文专著1部，发表SCI/EI检索论文45余篇。

研究方向

瓦斯灾害防治及气体水合物衍生技术方面

主要成果

长期致力于煤矿瓦斯灾害防治等领域研究，取得明显创新性成果。提出了添加动力学−热力学促进剂方法，形成了耦合快速强化技术，有效提高了瓦斯水合过程反应速率。研发了受载条件下含瓦斯水合物煤体力学特性测试装备，揭示水合结束后加卸载应力路径对含瓦斯水合物煤体渗透率的作用机理，攻克了煤体中瓦斯水合物的力学行为机制难题，对促进煤矿安全高效生产具有重要科学价值和现实意义。

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执行编辑：聂爱兰

图文编辑：金茂