干燥和饱水条件下煤样破坏特征及红外辐射演化规律研究

为探究饱水煤样红外演化特征,对干燥和饱水煤样进行加载试验,对比分析干燥和饱水煤样受载过程中应力变化、温度变化以及红外辐射演化特征。结果表明:干燥煤样破坏产生喷射现象,而饱水煤样受载过程中较平静;相同应力条件下饱水煤样的位移量和塑性强度均大于干燥煤样的位移量和塑性强度,但弹性模量、载荷峰值均小于干燥煤样的弹性模量及载荷峰值;干燥煤样受载过程中平均热红外辐射温度整体为上升趋势,而饱水煤样表现为下降趋势;低温异常预示着发生张拉破坏,高温异常预示着发生剪切破坏;干燥和饱水煤样主要破坏方式分别为剪切破坏和张拉破坏。

破断角对关键层初次垮落距的影响

为研究岩层破断角对采场覆岩破断距的影响,结合摩尔库伦理论及极限破断距理论,分析了考虑破断角时顶板的垮落规律,推导了相应的顶板关键层初次垮落距计算公式,并验证了其合理性和可靠性。结果表明:直接顶D1岩层随工作面推进垮落时块体的破断角变化范围为42°~55°,且破断角随块体长度变化规律与计算公式保持一致;考虑破断角的顶板关键层初次垮落距理论值与数值模型中的模拟值差值为1.2、3.2和4.1 m,较单独考虑极限破断距时的垮落距更相符合;在顶板厚度及采高较大、主关键层较远及岩层内摩擦角较大等工况中,应考虑大跨度破断面对顶板破坏规律的影响。