基于粘弹性模型的煤体冲击倾向指标的试验研究

在单轴压缩条件下，通过对煤样分级加载时蠕变特性的试验研究，分析了试验煤样的粘弹性蠕变特征，并根据煤样的粘弹性微分本构方程，提出了以煤的粘弹性蠕变柔度系数来判别煤发生破坏蠕变失稳的判据，同时给出了以此来划分冲击倾向度强弱的分级标准。

煤体冲击倾向性指标与煤体破裂电荷关系试验研究

为完善冲击地压灾害的预测判据,在单轴压缩条件下,通过试验研究煤体冲击倾向性指标K与煤体破裂产生的电荷之间的关系。结果表明,随着应力峰后电荷脉冲数减少或累积电荷量减少,K值增大,煤样冲击倾向性增强;随着应力峰后电荷变化率增大,K值增大;煤样K值越大表示相应工程地质煤岩体的临界塑性区深度与临界荷载越小,冲击地压发生的可能性越大;因此,可将应力峰后电荷特征相关参数作为煤体冲击倾向性强弱及冲击地压发生难易程度的初步判定依据。

煤岩体冲击倾向性指标评价

通过对近年来国内在煤岩体冲击倾向性方面研究的总结 ,并根据其研究和应用情况 ,对各冲击倾向性指标进行了评述。本文有利于在冲击地压的研究中对煤岩体冲击倾向性指标的合理选择和冲击倾向性的判定。

基于千秋矿冲击性煤样浸水时间效应的煤层注水方法

为研究浸水时间对煤样冲击倾向指标的影响规律,在自然和不同浸水时间条件下,采用煤的冲击倾向度测试系统对千秋煤矿3组煤样进行综合冲击倾向度、冲击倾向指标试验。试验结果表明:延长浸水时间降低了强冲击倾向煤样的综合冲击倾向度,对弱冲击倾向煤样影响较小;冲击倾向指标在临界范围内,随浸水时间延长出现拐点,其中自然状态为强冲击倾向的煤样,浸水时间变化规律基本一致,4项指标中前3项指标变化可以用二次函数进行拟合;浸水20 d后前3项指标冲击倾向度均降低较快,但是超过20 d后,3项指标冲击倾向度开始升高。单轴抗压强度指标,在浸水7 d后,各煤样强度降低迅速,软化系数为0.59～0.83,但随着浸水时间延长,强度开始增大,最大不超过自然强度,浸水20 d后强度趋稳,表明浸水时间越长,煤样失掉少量易溶矿物成分越多,剩余主体部分抗压缩强度向上逐渐恢复。

含瓦斯煤弹性应变能计算新方法研究

为了探索含瓦斯煤破坏时释放弹性应变能的科学计算方法,针对硬岩与含瓦斯煤力学特征的差异,理论分析了常用冲击倾向性指标法计算弹性应变能的局限性。基于含瓦斯煤扩容力学特性,提出了以扩容临界点为界限,依据应力-体积应变曲线与横坐标轴围成的面积计算含瓦斯煤弹性应变能的新方法,并分别对硬岩和含瓦斯煤弹性应变能计算分析。结果表明,对于硬岩,常用冲击倾向性指标法和新方法计算结果基本一致,验证了本文提出的新方法的科学性;对于含瓦斯煤,常用冲击倾向性指标方法计算值远远大于新方法计算值。本文提出的"应力-体积应变"弹性应变能计算方法更能反映含瓦斯煤加载过程变形特征,为煤矿动力灾害的防控研究提供理论依据。