不同冲击方向下高压气体致裂岩石特征试验

为探索含瓦斯煤层增透性，提高抽采率，利用自主研制的真三轴高压气体冲击致裂岩石试验系统，开展不同冲击方向下高压气体致裂试验，试验变量为气体冲击方向与最大水平主应力的夹角，在三向应力的作用下开展高压气体冲击试验，得到冲击方向与最大水平主应力呈现0、30、45、60和90°夹角时岩石破裂形态及声发射响应。结果表明：高压气体冲击致裂岩石过程呈现5个显著阶段，即冲击起裂阶段、气压上升阶段、裂缝扩展阶段、气压稳定阶段和压力衰减阶段；高压气体冲击产生垂直裂缝和水平裂缝，射流角度增加后，垂直裂缝出现偏转，且偏转角度逐渐变大，裂缝偏转点也逐渐远离钻孔，水平断裂面呈现中间低四周高的形态；气体峰值压力随着射流方向与最大主应力的角度增加而增加，从0～90°峰值压力呈线性增长；分析声发射信号发现，岩石冲击破坏以张拉破坏为主、剪切破坏为辅，但随着射流角度增加，逐渐转变为剪切破坏为主的拉-剪复合破坏。