《表1 表面活性剂改性条件对煤样力学参数的影响》

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《表面活性剂作用下煤体力学特性及改性规律》

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由表1可知，蒸馏水改性后煤样的力学参数发生变化，但变化幅度较小，当加入表面活性剂后，煤样的力学参数变化幅度较大，说明表面活性剂对煤体力学参数具有较明显的改变。随着表面活性剂质量分数的增加（<0.5%时），煤样峰值强度和弹性模量逐渐降低，分别比原煤样降低了20.08，1 104 MPa，峰值应变逐渐增加，比原煤样增加了0.003 2。当表面活性剂质量分数继续增加（>0.5%），峰值强度和弹性模量仍降低，峰值应变仍增加，但增幅或降幅较小，增加或降低的比较缓慢。可见，表面活性剂质量分数为0.5%时，煤样力学参数变化最大。同理，当改性时间为48 h，煤样峰值强度和弹性模量逐渐降低，比原煤样降低了19.71，1 123 MPa，峰值应变逐渐增加，分别比原煤样增加了0.006 1。当改性温度为40℃时，煤样峰值强度和弹性模量逐渐降低，比原煤样降低了20.62，1 126 MPa，峰值应变逐渐增加，比原煤样增加了0.004 4。由此可知，表面活性剂改性后煤体的力学特性发生变化的实质是表面活性剂对煤体结构产生损伤。煤体在表面活性剂改性过程中，不断吸附溶液中表面活性剂分子，使得表面活性剂分子由外向内不断吸附在煤表面和煤体内部矿物表面，对煤体不断产生损伤。损伤作用表现为煤体发生脆性破坏，内部裂隙快速发展，交叉且相互联合形成宏观裂纹，进而使煤体峰值强度和弹性模量降低，峰值应变增加，煤体整体性减弱。