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不同高比灰岩-煤组合体变形破坏特征实验研究
被引量:
1
1
作者
陈绍杰
李法鑫
+1 位作者
尹大伟
张继成
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期2459-2472,共14页
为探究不同岩煤(高度)比的灰岩-煤组合体试样变形破坏特征,首先,对5组组合体试样进行了单轴压缩试验;其次,基于声发射系统和XTDIC三维全场应变测量系统,采集了加载全程试样声发射信号及其表面应变信息;最后,从变形场演化、回弹变形、能...
为探究不同岩煤(高度)比的灰岩-煤组合体试样变形破坏特征,首先,对5组组合体试样进行了单轴压缩试验;其次,基于声发射系统和XTDIC三维全场应变测量系统,采集了加载全程试样声发射信号及其表面应变信息;最后,从变形场演化、回弹变形、能量耗散和声发射特征等方面,定量揭示了组合体试样的变形破坏特征。研究结果表明:随着岩煤高比增大,组合体试样单轴压缩强度和弹性模量均呈增大趋势,其破坏均发生在煤样内,由张拉破坏向拉-剪混合破坏转变,塑性破坏增强;变形局部化带首先出现在煤样原生裂纹区域,且随着裂纹的起裂、扩展而发生交汇,进而诱发煤样破坏;同时,煤样破坏导致灰岩回弹变形,随着岩煤高比增大,灰岩回弹变形量由0.042 mm递减至0.008 mm,回弹变形率由0.210%递减至0.010%,回弹变形量和回弹变形率整体呈递减趋势。随着岩煤高比增大,组合体试样峰前弹性能密度占比由98.56%递增至99.86%,外界能量转化为弹性能的能力增大,峰后弹性能转化为峰后释放能和剩余弹性能的能力增大,破坏后宏观裂纹增多且动力显现程度增大。组合体试样声发射能量率信号具有明显的时效特征,分为波动、静寂、活跃和骤增4个阶段,当组合体试样发生整体破坏时,声发射能量率信号达到最大值。
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关键词
岩煤高度比
灰岩-煤组合体
强度特征
变形破坏
能量演化
下载PDF
职称材料
煤岩组合体性质与比例影响力学特性规律
被引量:
8
2
作者
陈光波
张帅
+2 位作者
李谭
张国华
吕鹏飞
《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2021年第3期198-205,共8页
为研究煤岩性质与比例对组合体力学特性和能量积聚规律的影响.选取细砂岩-煤、粗砂岩-煤、细砂岩-煤-粗砂岩3种组合体和3:1、2:1、1:1、1:2、1:3五种岩煤高度比,对不同组合体开展了单轴压缩实验研究.研究结果表明:岩煤高度比相同的组合...
为研究煤岩性质与比例对组合体力学特性和能量积聚规律的影响.选取细砂岩-煤、粗砂岩-煤、细砂岩-煤-粗砂岩3种组合体和3:1、2:1、1:1、1:2、1:3五种岩煤高度比,对不同组合体开展了单轴压缩实验研究.研究结果表明:岩煤高度比相同的组合体,细砂岩-煤组合体强度较大,冲击倾向性更强;随着岩煤高度比增大,组合体强度均有不同程度的减小,组合体冲击倾向性有所增强;岩煤高度比相同条件下,粗砂岩-煤组合体能量积聚较多,煤是组合体能量积聚的主要载体;随着岩煤高度比的增大,组合体峰前积聚能量均逐渐增多;探讨了组合体破坏过程的能量传递机制,煤组分破坏释放的能量传递给岩石组分,促使岩石发生破坏.研究结果揭示了坚硬顶板条件下厚煤易于发生冲击地压的机理,对于坚硬顶板型和煤体储能型的冲击地压研究具有一定参考价值.
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关键词
冲击地压
组合体
岩性
岩煤高度比
能量积聚
下载PDF
职称材料
题名
不同高比灰岩-煤组合体变形破坏特征实验研究
被引量:
1
1
作者
陈绍杰
李法鑫
尹大伟
张继成
机构
山东科技大学能源与矿业工程学院
山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期2459-2472,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(51904167,52274128,52074169)。
文摘
为探究不同岩煤(高度)比的灰岩-煤组合体试样变形破坏特征,首先,对5组组合体试样进行了单轴压缩试验;其次,基于声发射系统和XTDIC三维全场应变测量系统,采集了加载全程试样声发射信号及其表面应变信息;最后,从变形场演化、回弹变形、能量耗散和声发射特征等方面,定量揭示了组合体试样的变形破坏特征。研究结果表明:随着岩煤高比增大,组合体试样单轴压缩强度和弹性模量均呈增大趋势,其破坏均发生在煤样内,由张拉破坏向拉-剪混合破坏转变,塑性破坏增强;变形局部化带首先出现在煤样原生裂纹区域,且随着裂纹的起裂、扩展而发生交汇,进而诱发煤样破坏;同时,煤样破坏导致灰岩回弹变形,随着岩煤高比增大,灰岩回弹变形量由0.042 mm递减至0.008 mm,回弹变形率由0.210%递减至0.010%,回弹变形量和回弹变形率整体呈递减趋势。随着岩煤高比增大,组合体试样峰前弹性能密度占比由98.56%递增至99.86%,外界能量转化为弹性能的能力增大,峰后弹性能转化为峰后释放能和剩余弹性能的能力增大,破坏后宏观裂纹增多且动力显现程度增大。组合体试样声发射能量率信号具有明显的时效特征,分为波动、静寂、活跃和骤增4个阶段,当组合体试样发生整体破坏时,声发射能量率信号达到最大值。
关键词
岩煤高度比
灰岩-煤组合体
强度特征
变形破坏
能量演化
Keywords
rock-coal height ratios
limestone-coal composite
strength characteristics
deformation failure
energy evolution
分类号
TD315 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
煤岩组合体性质与比例影响力学特性规律
被引量:
8
2
作者
陈光波
张帅
李谭
张国华
吕鹏飞
机构
内蒙古科技大学矿业研究院
山东鼎安检测技术有限公司煤炭事业部
山东科技大学能源与矿业工程学院
黑龙江科技大学矿业工程学院
出处
《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2021年第3期198-205,共8页
基金
国家自然科学基金(51774122)
内蒙古自治区自然科学基金(2020BS05007)
内蒙古科技大学创新基金(2019QDL-B33)
文摘
为研究煤岩性质与比例对组合体力学特性和能量积聚规律的影响.选取细砂岩-煤、粗砂岩-煤、细砂岩-煤-粗砂岩3种组合体和3:1、2:1、1:1、1:2、1:3五种岩煤高度比,对不同组合体开展了单轴压缩实验研究.研究结果表明:岩煤高度比相同的组合体,细砂岩-煤组合体强度较大,冲击倾向性更强;随着岩煤高度比增大,组合体强度均有不同程度的减小,组合体冲击倾向性有所增强;岩煤高度比相同条件下,粗砂岩-煤组合体能量积聚较多,煤是组合体能量积聚的主要载体;随着岩煤高度比的增大,组合体峰前积聚能量均逐渐增多;探讨了组合体破坏过程的能量传递机制,煤组分破坏释放的能量传递给岩石组分,促使岩石发生破坏.研究结果揭示了坚硬顶板条件下厚煤易于发生冲击地压的机理,对于坚硬顶板型和煤体储能型的冲击地压研究具有一定参考价值.
关键词
冲击地压
组合体
岩性
岩煤高度比
能量积聚
Keywords
rock burst
combined body
lithology
rock-coal ratio
energy accumulation
分类号
TD324 [矿业工程—矿井建设]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同高比灰岩-煤组合体变形破坏特征实验研究
陈绍杰
李法鑫
尹大伟
张继成
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
2
煤岩组合体性质与比例影响力学特性规律
陈光波
张帅
李谭
张国华
吕鹏飞
《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2021
8
下载PDF
职称材料
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