[发明专利]一种基于气体运移压力波动特征评价煤岩损伤劣度的方法

权利要求书

1.一种基于气体运移压力波动特征评价煤岩损伤劣度的方法，其特征在于，包括：

获取煤岩径向加载实验过程中的应力数据和从煤岩中逸出气体的压力数据，并绘制应力-时间曲线和气压-时间曲线；

根据所述应力-时间曲线计算得到第一评价值k并绘制第一评价值-时间曲线，其中，所述第一评价值为应力-时间曲线斜率的函数；

所述根据所述应力-时间曲线计算得到第一评价值包括：

根据所述应力数据绘制应力-时间的理想曲线和拟合曲线，并计算得到理想曲线斜率k₁和拟合曲线斜率k₂；

利用如下公式计算得到第一评价值k：

k=k₁-k₂；

所述理想曲线斜率k₁按照如下公式进行计算：

其中，为应力，t为加载时间，为加载时间变量；

在所述第一评价值-时间曲线中，所述第一评价值为最大值时对应的时间为t₂，当tt₂时，利用气压-时间曲线，根据如下公式计算气压波动性评价值f、裂纹产生时的断裂能评价值g和损伤劣度评价值r：

利用气体负压区数据计算f，其中：n是气压抖动顶点的总数量，n₁是气压抖动顶点落在常规波动区的数量，n₂是气压抖动顶点落在一般抖动区的数量，n₃是气压抖动顶点落在强力抖动区的数量，m₁、m₂、m₃为重要性系数，y为气压抖动幅值，y_i为标号为i的气压抖动的幅值，n_y为y处于指定范围内的气压抖动顶点的数量，为气压平均抖动幅值，y_max为气压最大抖动幅值，p₁为气压抖动幅值小于的概率；

其中，为气压抖动幅值最大的抖动的持续时间，如果为强力抖动，取强力抖动持续时间；如果为一般抖动，取一般抖动持续时间，m₀为调整系数，为内应力的最大值与最小值之差的绝对值，为内应力的最大值，P_max为加载过程中的最大正气压，P_min为加载过程中的最小负气压；

其中，为分配系数；

根据k、r和g评价煤岩所处损伤阶段，根据r评价煤岩损伤劣度。

2.如权利要求1所述的基于气体运移压力波动特征评价煤岩损伤劣度的方法，其特征在于，还包括：

当t≤t₂且所述第一评价值为最大值的0.57倍时，t=t₁，或者，当t≤t₂且所述第一评价值为2.15时，t=t₁；

当t≤t₁时，煤岩处于原生孔隙压密闭合阶段；

当t₁t≤t₂时煤体处于弹性均质变形阶段。

3.如权利要求1所述的基于气体运移压力波动特征评价煤岩损伤劣度的方法，其特征在于，

当气压抖动为强力抖动或一般抖动时，若，则m₀取0.7；若抖动幅值大于500Pa时，则m₀取0.6；否则m₀取1.0；

当无强力抖动和一般抖动时，m₀取0。

4.如权利要求1所述的基于气体运移压力波动特征评价煤岩损伤劣度的方法，其特征在于，所述常规波动区对应的气压区间为（0,40]和（0,-40]，所述一般抖动区对应的气压区间为（40,100]和（-40,-100]，所述强力抖动区对应的气压区间为（100，+∞）和（-100，-∞）。