承压水长期作用下煤的软化机理与强度变化规律研究

煤矿突水是严重危胁井下工作人员生命安全的矿井灾害之一。留设一定宽度的防水隔离煤柱是目前国内外普遍采取的有效措施。煤柱宽度的大小及其安全性受煤的物理力学性质和作用水压大小等因素的控制。特别是煤在承压水长期作用下的强度软化特征是决定防水煤柱长期稳定的主要因素之一。受试验机械与测试装置等硬件设备的限制，目前尚缺乏对荷载和承压水共同作用下煤的软化问题的全面分析。利用高温高压岩体三轴试验机、光纤应力应变传感器等设备和仪器；结合现场工程煤体变形特征的远程监测；系统研究承压水作用下煤的软化同水浸泡（无压力水作用）下煤的软化在现象与本质两方面的根本差异；分析影响煤软化性质的各主要因素及其相互关系；建立包含煤本身的物理力学参数、所受荷载大小、承压水水压大小等主要影响因素在内的、描述煤应力应变曲线随时间变化而变化的动态本构关系；为确定工程煤体的力学属性，建立煤矿突水事故监测预警系统提供科学的理论依据。