中国安全科学学报

作者：鲁义, 谭嘉乐, 邵淑珍, 施式亮, 谷旺鑫, 刘蔚廷

单位：1 湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 411201；2 地下空间防火防爆与装备湖南省工程研究中心,湖南 湘潭 411201；3 火灾爆炸防控与应急技术湖南省普通高等学校重点实验室,湖南 湘潭 411201

关键词：磷石膏自产气浆泡(PSES),煤自燃,力学模型,孔隙率,Mori-Tanaka(M-T)模型,混凝土塑性损伤(CDP)模型

基金：国家自然科学基金(52274196); 国家自然科学基金(52374200); 国家自然科学基金(52174180); 国家重大人才工程青年项目(2022QB06801); 湖南省科技创新领军人才项目(2024RC1063)

为解决因裂隙漏风所致的煤自燃问题,通常采取注浆方式来封堵裂隙。磷石膏自产气浆泡(PSES)是一种新型堵漏风材料,其封堵效果的持久性和可靠性直接取决于材料自身的破坏过程;采用单轴压缩试验结合单孔洞模型、半经验Mori-Tanaka(M-T)模型及混凝土塑性损伤(CDP)模型,从微观、细观与宏观多尺度开展其力学行为研究。结果表明:微观尺度上,泡孔内壁为PSES结构的薄弱点,临界外压可表征其局部屈服的起始;细观尺度上,半经验M-T模型能准确预测PSES的等效有效模量,验证其对孔隙率-刚度响应的刻画能力;宏观尺度上,经孔隙率修正的CDP模型能够高精度地拟合PSES的应力-应变曲线,其平均绝对占比误差(MAPE)控制在0.23%~2.69%。修正后的损伤因子与材料实际情况高度匹配,可表征其损伤演化特征,为评估堵漏风材料的长期服役性能提供依据。

来源：2026年第1期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

查看中国安全科学学报杂志2026年第1期