压头角度对点载荷作用下煤岩体内的应力分布影响研究

为研究压头角度造成点载荷试验结果差异的原因,采用理论分析和数值模拟方法研究压头角度不同时点载荷作用下煤岩体内部的应力分布规律。研究发现:在不同角度压头作用下煤岩体内部均产生压应力和拉应力;在垂直和水平剖面上,垂直应力分别呈现“倒置双峰形”和“圆环状”;加载点附近煤岩体受到各个方向的压应力作用,且随着与加载点距离的增大而减小,在加载点一定距离内受到垂直加载轴方向的水平拉应力和竖直拉应力,水平拉应力区呈圆球状。研究不同角度压头作用下煤岩体的应力状态,发现压头角度对应力分布形式影响较小,但在小角度压头作用下煤岩体内应力集中更加强烈,进而影响煤岩体试样破坏时应力值。

基于统计原理的煤层冲击倾向性试验研究

为掌握煤层冲击倾向性,采用微机控制电液伺服万能试验机对永红煤业4^(-2)号煤层试样开展单轴压缩试验,测得其冲击倾向指数。通过数理统计的方法对试验数据进行验证,在对可疑数据采用格拉布斯准则进行取舍后,对剩余数据进行离散性验证,发现此次试验数据离散性小,试验结果科学、准确。试验研究表明:永红煤矿4^(-2)号煤层单轴抗压强度为10.23 MPa,属弱冲击倾向;动态破坏时间为1318.57 ms,属无冲击倾向;冲击能量指数为2.24,属弱冲击倾向;弹性能量指数为1.20,属无冲击倾向;整体属于难以综合判定的情况,故采用模糊综合评判方法判定煤层的冲击倾向性。考虑单轴抗压强度和冲击能量指数均临近下限界定值,综合判定为永红煤业4^(-2)号煤层无冲击倾向性。