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我国新疆、内蒙古和山西等地区存在大量的煤田火区,煤田火灾不仅烧毁大量的煤炭资源,而且会造成严重的环境污染。火区覆岩在温度作用下进一步破裂产生裂隙,从而造成煤田火区的不断扩展,认识煤火发展过程中覆岩裂隙的演化特征对于深化煤火演化机制的认识具有十分重要的意义。煤火演化过程中温度的变化改变了火区覆岩原有的力学特性,当前针对火区覆岩裂隙的研究考虑岩体力学参数随温度的变化还较少。基于此,本文开展了考虑力学参数变化下煤田火区覆岩裂隙随温度的变化规律研究,主要研究内容及成果如下:采用MTS810单轴实验系统测试分析了不同温度(25℃~900℃)下火区粉砂岩弹性模量、峰值强度以及脆性系数随温度的变化,得到了随着温度的升高粉砂岩的弹性模量和脆性系数呈现先增大后减小再增大,峰值强度先减小后增大再减小的变化规律。采用MTS816实验系统考察了围压对火区粉砂岩力学参数的影响,开展了25℃~150℃范围内单轴和2MPa围压下粉砂岩力学参数的对比实验,结果表明:2 MPa围压下粉砂岩各力学参数及试样破坏程度均大于单轴条件下。同时与MTS810测试结果相比,150℃范围内两种仪器测定的单轴条件下粉砂岩弹性模量和峰值强度数值有差别,但总体变化趋势一致。采用PFC2D软件,以不同温度下火区覆岩力学参数结果为基础,根据微观参数标定准则,开展了不同温度下火区粉砂岩和砂岩单轴压缩数值模拟,比较了数值模拟得到的试样力学参数与实验室实验得到的力学参数的误差,并对比分析了数值模拟及实验室实验试样的破坏形态,经过多次参数调整获得了不同温度下的反映火区粉砂岩及砂岩力学特性的颗粒切向接触刚度,颗粒法向接触刚度,颗粒法向黏结刚度,颗粒切向黏结刚度,平行黏结强度,黏聚力和颗粒摩擦系数等微观力学参数。以新疆某火区为原型,以不同温度下粉砂岩和砂岩微观力学参数为基础建立了煤田火区裂隙发育数值模型,分析了力学参数随温度不变和改变两种情况以及不同均一岩性(粉砂岩、砂岩)条件下覆岩裂隙发育及渗透率的变化情况。结果表明:随着火区温度的升高,覆岩各区域裂隙数及渗透率都呈增大的趋势,煤火发展不同阶段控制覆岩裂隙发育的主要因素不同,在煤初始低温氧化阶段和高温燃尽阶段覆岩裂隙发育主要受力学参数的控制,在遗煤燃烧阶段覆岩裂隙发育受煤烧损和力学参数共同控制;同时比较两种不同岩性条件下裂隙发育情况,发现400℃前温度对粉砂岩裂隙发育影响大,而400℃后温度对砂岩裂隙发育影响大。