《表1 松散煤岩试件制作主要材料参数》

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《松散煤岩组合体不均匀破坏试验研究》

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注:煤灰直径0.1 mm，河砂直径0.3 mm，水灰比表示煤灰与水泥总质量之比。

国内外学者[17，19，23，24]在分析和制备相关煤岩组合体试验时，大多数是利用数值模拟或者以取芯手段获取原煤样以及各类沉积岩（如砂岩等）通过水平接触组合。在处理煤体与岩体的界面层相互接触关系上，采用了具有一定强度的黏结剂粘结，或是在煤-岩层界面中不添加任何黏结剂，仅以透明胶带等在煤-岩连接处简单连接。以这样的方式处理煤-岩组合试件层界面存在一定弊端:首先，仅适用于理想条件下完全水平煤-岩层接触面特征，同时，试验要求煤体的均质性高，整体性完好。但是，试验在取芯过程中由于原煤中原生裂隙发育，离散性很大，或多或少会影响煤岩组合的整体力学特性和试验结果。因此，考虑到松散煤的松散破碎结构特征，现场取芯手段无法完整取样以及现场各种条件因素的限制。试验样品根据国际岩石力学学会（ISRM）标准，利用标准岩石成型模具，在煤体中添加双氧水（H2O2），双氧水与煤和硅酸盐水泥在碱性环境中发生歧化反应，在煤体中产生氧气，并且内部会形成封闭的孔隙，形成较为松散的煤体[14]。将煤体与岩体按体积比例1∶1自然沉积粘结最后形成松散煤岩组合体试件。同时，还各制备一组全煤和全岩试件进行对比试验。岩体与煤体经过捣鼓震实之后所形成的煤-岩层交界面不但具有一定的黏结力，而且煤-岩层界面并不是绝对水平，这样形成的煤-岩交界面符合煤矿地层沉积形成的交界面形态（图1a）。松散煤岩组合试件制备的主要材料见表1。