期刊文献+
共找到14篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
基于纳米压痕技术的破碎煤样力学特性实验研究 被引量:19
1
作者 孙长伦 李桂臣 +2 位作者 GOMAH Mohamed Elgharib 许嘉徽 荣浩宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期682-691,共10页
在煤系地层中,与完整坚硬岩石不同,煤体松软破碎、强度低。受地应力和开采扰动的影响,松软破碎煤体内部裂隙进一步发育,强度进一步弱化,很难获得标准的完整煤样进行常规的拉压剪力学测试。煤体力学参数的缺失增加了采煤、掘进、支护和... 在煤系地层中,与完整坚硬岩石不同,煤体松软破碎、强度低。受地应力和开采扰动的影响,松软破碎煤体内部裂隙进一步发育,强度进一步弱化,很难获得标准的完整煤样进行常规的拉压剪力学测试。煤体力学参数的缺失增加了采煤、掘进、支护和瓦斯抽采等采矿活动的风险。因此,探究新的力学实验方法对于煤矿生产活动非常有必要。文章采用纳米压痕技术测试破碎煤体的硬度、弹性模量和断裂韧度,分析了不同力学参数之间的联系。纳米压痕实验设计4个峰值荷载,每个峰值荷载进行12次实验,阐述了煤的力学特性与峰值荷载之间的关系。结合X射线衍射和扫描电镜实验,讨论了煤样矿物组分对其力学性质的影响规律。实验结果表明,峰值荷载在1~30 mN,煤的硬度和弹性模量不随峰值荷载的增加而明显变化;然而,煤的断裂韧度随峰值荷载的增加有增大的趋势。峰值荷载为1,5,10和30 mN时,煤的平均断裂韧度为0.40,0.36,0.61和0.77 MPa·m0.5。煤的纳米压痕硬度、弹性模量和断裂韧度具有明显的线性关系。硬度和弹性模量之间的线性关系与峰值荷载无关;断裂韧度与弹性模量之间的线性关系受峰值荷载的影响。煤是以有机质为基体的非均质岩土材料,其力学性质和矿物组分密切相关。石英强度高,能够强化煤基质的力学特性;高岭石松软,使煤具有软弱大变形特性。采用纳米压痕技术研究破碎煤体力学特性,具有操作方便,数据可靠和测试精确的优点。 展开更多
关键词 破碎煤样 纳米压痕 力学特性 峰值荷载 矿物组分
下载PDF
温度与应力对破碎煤岩体压实变形特征的影响 被引量:2
2
作者 张天军 刘楠 +3 位作者 庞明坤 张秀锋 王小军 张辛亥 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2021年第6期58-64,71,共8页
为了得到应力和温度对采空区破碎煤岩体渗透特性及压实特性的影响,通过自主设计的渗透系统以分级加载的方式对破碎煤样进行渗流试验,得到考虑温度的压实破碎煤体的本构模型。结果表明:渗透率随温度变化总体呈上升趋势,在采空区遗煤自燃... 为了得到应力和温度对采空区破碎煤岩体渗透特性及压实特性的影响,通过自主设计的渗透系统以分级加载的方式对破碎煤样进行渗流试验,得到考虑温度的压实破碎煤体的本构模型。结果表明:渗透率随温度变化总体呈上升趋势,在采空区遗煤自燃的过程中,随着温度的升高,煤体内部细观结构发生变化,颗粒的堆积变得更为松散,从而导致破碎煤体的渗透率增大;破碎煤体孔隙度随着轴向应力的升高呈负指数下降趋势,孔隙度和碎涨系数都随着温度的升高而升高,125℃对应的碎涨系数比25℃对应的碎涨系数大0.03;压实变形过程中破碎煤体的割线模量Es和切向模量Et均随应变的增加而升高,且在相同应变条件下,温度越高破碎煤体的Es和Et越低。通过对在应力σi作用下破碎样的割线模量与温度的关系进行拟合,建立了考虑温度的压实破碎煤体的本构关系。 展开更多
关键词 破碎煤样 温度 渗透率 压实特性 本构模型 应力 碎涨系数
下载PDF
破碎煤岩样压实特性及渗透率演化实验 被引量:1
3
作者 孙中光 《科学技术创新》 2021年第28期166-168,共3页
采空区煤体压实特性及其渗透率演化特征对煤矿安全高效开采至关重要,但上述参数很难在现场直接测量。本文利用损伤煤岩体渗流试验系统进行了破碎煤样三轴加载下的压实和渗流试验,研究结果表明:①在相同应力下,单粒径煤样的应变小于混合... 采空区煤体压实特性及其渗透率演化特征对煤矿安全高效开采至关重要,但上述参数很难在现场直接测量。本文利用损伤煤岩体渗流试验系统进行了破碎煤样三轴加载下的压实和渗流试验,研究结果表明:①在相同应力下,单粒径煤样的应变小于混合粒径、孔隙率大于混合粒径;②破碎煤样三轴压缩下存在快速压实和缓慢压实两个阶段,快速压实阶段的应变和渗透率的应力敏感性强,而缓慢压实阶段的应变和渗透率的应力敏感性较弱;③破碎煤体在三轴加载下,其渗透率与有效应力呈指数关系、与孔隙率呈幂函数关系。 展开更多
关键词 破碎煤样 渗透率演化 孔隙率 应力敏感性 三轴压缩
下载PDF
颗粒粒径对采空区破碎煤体压实破碎特征影响机制 被引量:9
4
作者 张村 赵毅鑫 +4 位作者 屠世浩 郝宪杰 郝定溢 刘金保 任赵鹏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期660-670,共11页
煤矿采空区垮落带一般由破碎煤岩体组成,在垮落带压实过程中,破碎煤岩体的破碎特征直接影响着垮落带的物理力学性质及孔隙渗流特征。为了研究不同粒径破碎煤样压实过程中的破碎特征及其影响机制,构建了基于曲率半径与接触应力的颗粒材... 煤矿采空区垮落带一般由破碎煤岩体组成,在垮落带压实过程中,破碎煤岩体的破碎特征直接影响着垮落带的物理力学性质及孔隙渗流特征。为了研究不同粒径破碎煤样压实过程中的破碎特征及其影响机制,构建了基于曲率半径与接触应力的颗粒材料屈服准则,进行了不同粒径破碎煤样的实验室压实试验与三维数值模拟研究。颗粒破碎准则表明影响颗粒破碎的主要参数为接触颗粒尺寸和接触颗粒的材料参数。得出垮落带相同压实应力条件下,破碎煤岩体尺寸越大,破碎煤岩体之间的接触应力越小。在实验颗粒粒径范围内,加载至相同应力状态下,颗粒粒径越大越不容易破碎,根据加载前后的级配数计算获得的破碎率越小。进而提出颗粒配位数(颗粒接触数)是加载过程中粒径对破碎率影响的主要原因。拥有较少配位数的小颗粒在传递相同应力的时候具有更大的偏应力进而导致相对于多配位数颗粒更容易破碎。加载过程中的量化模拟结果表明在初始粒径颗粒全部破碎时,3种粒径颗粒(10,15以及20 mm)中数量大于100子颗粒的占比分别为6.7%,24.6%,31.5%。随着破碎煤样的加载,不同粒径煤样最大颗粒对应的配位数不断增加,使得破碎煤样能够承受的应力远超过其自身强度。在颗粒配位数达到一定程度时,破碎煤样基本不再破碎,颗粒配位数基本保持不变。综合理论分析、实验室测试与数值模拟结果最终得出破碎煤样颗粒尺寸对破碎特征影响的主要决定因素是接触应力与配位数。在加载初期,破碎煤样配位数相差较小,破碎煤样尺寸越大,模型相同加载应力状态下的颗粒接触应力越小。在加载后期,大颗粒粒径的配位数要大于小粒径颗粒,使其更不容易破碎。 展开更多
关键词 采空区 破碎煤样 粒径大小 接触应力 配位数 破碎特征
下载PDF
三轴应力作用下破碎煤体渗透特性演化规律 被引量:9
5
作者 尚宏波 靳德武 +5 位作者 张天军 李树刚 王治宙 赵春虎 周振方 柳昭星 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1066-1075,共10页
深部破碎煤岩体受地应力和开采扰动常处于三向应力状态,其渗透特性是影响矿井突水灾害预防和瓦斯抽放的重要因素之一。为研究深部破碎煤体的渗透性能,采用自主研发的破碎岩石三轴渗流试验系统,并设计一套破碎煤体三轴渗流试验方案,进行... 深部破碎煤岩体受地应力和开采扰动常处于三向应力状态,其渗透特性是影响矿井突水灾害预防和瓦斯抽放的重要因素之一。为研究深部破碎煤体的渗透性能,采用自主研发的破碎岩石三轴渗流试验系统,并设计一套破碎煤体三轴渗流试验方案,进行三轴应力作用下破碎煤体渗流试验,得到破碎煤体渗透特性随围压及孔隙率的演化规律。试验结果表明:①三轴应力作用下破碎煤样渗流雷诺数最大值为47. 58,渗流速度与孔压梯度两者之间符合Forchheimer关系;②三轴应力作用下破碎煤样的孔隙率与围压的变化规律呈负相关,各级轴向位移下,两者服从对数函数关系;③随着有效应力的增大,各粒径下的破碎煤样孔隙率逐渐减小,破碎煤样孔隙率的理论计算值与试验结果较为吻合,表明文中给出的孔隙率计算方法可行;④各级轴向位移下,破碎煤样的渗透率随围压增大而减小,不同粒径的破碎煤样渗透率随围压的演化规律可用k=me^(nσ3)公式表示,颗粒粒径越大,破碎煤样的渗透率随围压的变化越敏感;⑤颗粒粒径及孔隙排列方式影响破碎煤样渗透性能,不同粒径破碎煤样随孔隙率的减小,渗透率整体减小,非Darcy流β因子呈增大趋势,其中渗透率的量级为10^(-14)~10^(-10) m^2,非Darcy流β因子的量级为10~7~10^(11)m^(-1)。所得研究结论有助于增强深部破碎煤岩体渗透特性演化规律的认识。 展开更多
关键词 三轴应力 破碎煤样 渗透特性 围压 孔隙率
下载PDF
煤体破碎过程中分形特征与能量耗散规律研究 被引量:3
6
作者 王宁 李树刚 +2 位作者 王世斌 张天军 郭毅 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2021年第4期1-6,共6页
利用DDL600电子万能试验机和自主研发的破碎岩石压实装置,采用分级加载方式对不同相对湿度下的级配破碎煤样进行单轴侧限压缩试验,通过筛分和称重各粒径煤样计算出粒度分形维数,分析各级轴向应力下破碎煤样的粒径分布特征,并根据能量耗... 利用DDL600电子万能试验机和自主研发的破碎岩石压实装置,采用分级加载方式对不同相对湿度下的级配破碎煤样进行单轴侧限压缩试验,通过筛分和称重各粒径煤样计算出粒度分形维数,分析各级轴向应力下破碎煤样的粒径分布特征,并根据能量耗散模型计算出破碎能量耗散率,探究加载过程中破碎煤样的能量耗散率规律。结果表明:煤样破碎过程中分形维数与加载应力满足对数关系,初始级配对分形维数变化的影响随加载应力的增大而减小,且相对湿度的增加会降低分形维数;相对湿度通过减少破碎发生而减小了煤样的能量耗散,其能量耗散率的变化区间为30%~42%;煤样的能量耗散率随分形维数呈先增大后减小的趋势,且湿度越大能量耗散率到达峰值时的分形维数越小,能耗率变化越突出。 展开更多
关键词 分形特征 能量耗散率 破碎煤样 质量粒径分布 相对湿度
下载PDF
破碎煤岩体瓦斯-水相对渗透特性试验研究 被引量:1
7
作者 张天军 张硕 +2 位作者 庞明坤 王小军 李洋 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第6期1-10,共10页
为探究瓦斯抽采钻孔孔周破碎煤岩体中瓦斯-水相对渗透特性,利用自主研发的破碎岩体气液耦合渗透试验系统,采用稳态渗透法开展了瓦斯-水耦合渗透试验,得到了煤样渗透参数随渗透压和轴向压力的变化特征,并分析了渗透参数间的相互影响关系... 为探究瓦斯抽采钻孔孔周破碎煤岩体中瓦斯-水相对渗透特性,利用自主研发的破碎岩体气液耦合渗透试验系统,采用稳态渗透法开展了瓦斯-水耦合渗透试验,得到了煤样渗透参数随渗透压和轴向压力的变化特征,并分析了渗透参数间的相互影响关系。结果表明:承压破碎煤岩体孔隙度随轴向压力的增加呈快速下降、缓慢下降和趋于稳定的阶段性特征;随着含水饱和度的增加,煤样气体相对渗透率快速下降,水相对渗透率线性上升,气体和水相对渗透率表现出竞争关系,且气体渗透率对于含水饱和度的敏感程度更高;气体和水的总渗透率随有效应力的增加而减小,服从指数函数关系,有效应力会影响破碎煤岩体孔隙结构的变形过程,随孔隙度的减小,气体有效渗透率降低,相对渗透率增加;渗透压对于水和气体相对渗透率的影响可分为气体占优阶段、等渗阶段和水占优阶段,临界渗透压取值范围为0.4~0.6 MPa。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 破碎煤样 相对渗透率 孔隙度 含水饱和度 有效应力
下载PDF
昭通褐煤制取褐煤蜡的研究 被引量:5
8
作者 戴以忠 李宝才 《云南化工》 CAS 1989年第2期5-9,共5页
绪言褐煤蜡系年青褐煤的有机溶剂萃取物,其化学组成极为复杂。褐煤蜡具有熔点高、化学稳定性好、导电性低、防水性能好和机械强度高等特性,广泛地应用于造纸。
关键词 褐煤蜡 煤样破碎 防水性能 三善 萃取物 化学组成 有机溶剂 煤质分析 煤的工业分析 腐植酸
下载PDF
兰姆西煤炭采样机简介 被引量:3
9
作者 吕英 《露天采矿技术》 CAS 1993年第3期33-33,共1页
霍林河一号露天矿地面系统、商品煤采样系统是1987年3月和1990年11月分别从美国RAMSEY(兰姆西)公司引进的。该采样设备布置在装车仓上,其设备流程见下图。该采样设备设计为3级采样式,主要部件有:初级采样器、破碎机、二级采样器、二级... 霍林河一号露天矿地面系统、商品煤采样系统是1987年3月和1990年11月分别从美国RAMSEY(兰姆西)公司引进的。该采样设备布置在装车仓上,其设备流程见下图。该采样设备设计为3级采样式,主要部件有:初级采样器、破碎机、二级采样器、二级给料机、三级采样器、样品收集器及弃料皮带等组成。 采样的流程是:初级采样器在主输煤皮带煤流下落处横向切割煤流,采到926kg煤样;经初级给料机将采到的煤样送至锤式破碎机中。 展开更多
关键词 采样器 兰姆 煤样破碎 锤式破碎 给料机 输煤皮带 煤流 商品煤 采样系统 霍林河
下载PDF
不同浸水时间级配破碎煤样的粒度分布分形特征 被引量:8
10
作者 张天军 陈佳伟 +3 位作者 包若羽 蒋兴科 周敖 葛迪 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期598-604,共7页
含水条件下破碎岩体的变形及压实是引发采空区地表沉降的因素之一。为探究浸水时间、级配、轴向压缩位移3种因素对承载破碎岩体粒度分布分形特征及压实特性的影响规律,采用轴向压缩位移控制的方法,进行了小位移情况下5组不同配比破碎煤... 含水条件下破碎岩体的变形及压实是引发采空区地表沉降的因素之一。为探究浸水时间、级配、轴向压缩位移3种因素对承载破碎岩体粒度分布分形特征及压实特性的影响规律,采用轴向压缩位移控制的方法,进行了小位移情况下5组不同配比破碎煤样的侧限压实试验。结果表明:1)在轴向压缩位移较小的情况下,随着浸水时间的增加,同级配破碎煤样粒度分布分形维数呈减小趋势;2)浸水时间与粒径分布分形维数曲线可用指数函数拟合;3)随着配比指数n的增大,粒度分布分形维数逐渐减小;4)随着轴向压缩位移的增加,同级配破碎煤样粒度分布分形维数与轴向应力都呈增加趋势,可以分为0~15 mm的缓慢增加阶段和15 mm后的快速增加阶段。基于破碎煤样在不同浸水时间条件下承载能力与粒度分布特征的变化规律,得出其承载能力随浸水时间增加而降低,而粒度分布分形维数呈减小趋势,从而为进一步研究破碎岩体承载条件下的强度、变形及粒度分布特征提供依据。 展开更多
关键词 小位移 浸水时间 粒度分布分形维数 级配 破碎煤样
原文传递
汽运洗精煤自动采样机的改进
11
作者 晁世永 严雅明 宋香品 《煤化工》 CAS 2008年第4期49-50,共2页
针对汽运洗精煤自动采样机在使用过程中经常发生初级给料机下料漏斗堵塞和洒煤、接料溜槽堵塞,致使运行率低的问题,通过对运行过程及影响因素进行分析,对自动采样机初级给料机下料漏斗、接料溜槽及篦条筛等局部结构进行了改进,取得了较... 针对汽运洗精煤自动采样机在使用过程中经常发生初级给料机下料漏斗堵塞和洒煤、接料溜槽堵塞,致使运行率低的问题,通过对运行过程及影响因素进行分析,对自动采样机初级给料机下料漏斗、接料溜槽及篦条筛等局部结构进行了改进,取得了较好效果,提高了煤样测定的准确性和及时性。 展开更多
关键词 洗精煤自动采样机 初级给料机 煤样破碎 结构改造
下载PDF
Experimental study on the type change of liquid flow in broken coal samples 被引量:6
12
作者 Lu-zhen WANG Zhan-qing CHEN Hai-de SHEN 《Journal of Coal Science & Engineering(China)》 2013年第1期19-25,共7页
A test system of the permeability of broken coal samples mainly consists of a CMT5305 electronic universal test machine, crushed rock compaction containing cylinder and a self-designed seepage circuit, which is compos... A test system of the permeability of broken coal samples mainly consists of a CMT5305 electronic universal test machine, crushed rock compaction containing cylinder and a self-designed seepage circuit, which is composed of a gear pump, a reversing valve, a relief valve and other components. By using the steady penetration method, the permeability and non-Darcy flow β factor of broken coal samples under five different porosity levels were measured, the grain diameters of the coal samples were selected as 2.5-5 mm, 5-10 mm, 10-15 mm, 15-20 mm, 20-25 mm and 2.5-25 ram, respectively. After measuring the permeability under each porosity, the overfall pressure of the relief valve continuously increased until the coal sample was broken down. In this way, the flow type of liquid inside the broken coal samples changed from seepage to pipe flow. The correlation between breakdown pressure gradient (BPG) and porosity was analyzed, and the BPG was compared with the pressure gradient when seepage instability occurred. The results show that, ①the non-Darcy flow β factor was negative before broken coal samples with six kinds of diameters were broken down; ②the BPG of coal samples with a grain size of 2.5-25 mm was lower than that of the others; ③ the BPG of coal samples with a single diameter under the same porosity increased as the grain size increased; ④ the BPG could be fitted by an exponential function with porosity, and the exponent decreased as the grain size increased for coal samples with a single diameter; ⑤ the BPG was slightly less than the seepage instability pressure gradient. The change in liquid flow type from seepage to pipe flow could be regarded as the performance of the seepage instability. 展开更多
关键词 broken coal sample permeability parameters breakdown pressure gradient (BPG) seepage instability flow type
下载PDF
基于非线性储能与释放特征的煤冲击倾向性指标 被引量:17
13
作者 卢志国 鞠文君 +2 位作者 高富强 伊康 孙卓越 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1559-1569,共11页
煤的冲击倾向性是煤矿冲击地压灾害发生与否及致灾程度的重要影响因素,冲击倾向性指煤积聚应变能并产生冲击破坏的性质,因此,峰值强度时刻弹性能量积累是冲击倾向性评价的关键。因煤富含结构缺陷,破坏过程和能量演化更加复杂,针对此种... 煤的冲击倾向性是煤矿冲击地压灾害发生与否及致灾程度的重要影响因素,冲击倾向性指煤积聚应变能并产生冲击破坏的性质,因此,峰值强度时刻弹性能量积累是冲击倾向性评价的关键。因煤富含结构缺陷,破坏过程和能量演化更加复杂,针对此种煤样峰值强度时刻弹性能量无法准确求得的难题,对标准煤样进行单轴循环加卸载试验,以获取煤样不同应力状态下弹性应变能积累量,发现弹性应变能积累与应力-应变曲线变化趋势一致,在峰值强度时刻达到最大值。能量输入、弹性能量积累及能量耗散随煤样受载变形呈非线性演化规律,但在任一时刻应力的平方与弹性能量积累表现出良好线性关系。基于此改进峰值强度时刻弹性能量积累量计算方法,更加准确获取试件峰值强度时刻弹性应变能积累量。进一步提出综合考量煤体强度、能量演化及破坏时间的有效弹性能释放速率指数KET评价煤的冲击倾向性,并结合现有指标给出冲击倾向性分类临界值。最后采用远场碎屑质量占比w及平均粒径da表征的煤样破碎程度验证评价结果合理性。研究结果表明:KET可有效解决现有各项指标评价结果离散性大且相互之间存在冲突的局限性;冲击倾向性KET评价结果与煤样破坏状态对比,发现KET与w及破碎程度正相关,与da负相关,评价结果更符合实际。 展开更多
关键词 岩石力学 冲击倾向性 能量演化 非线性储能 弹性应变能积累量 有效弹性能释放速率 煤样破碎程度
原文传递
基于数字体图像三维裂隙的分形计算及应用 被引量:24
14
作者 毛灵涛 连秀云 郝丽娜 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1134-1139,共6页
根据计盒维数(CBD)的计算方法,提出了基于三维裂隙的数字体图像计算其分形维数的立方体覆盖法,并用MATLAB软件实现了该算法.利用工业CT扫描获取了不同围压下破坏煤样的数字图像,通过数字图像处理获取裂隙并生成裂隙体图像,应用立方体覆... 根据计盒维数(CBD)的计算方法,提出了基于三维裂隙的数字体图像计算其分形维数的立方体覆盖法,并用MATLAB软件实现了该算法.利用工业CT扫描获取了不同围压下破坏煤样的数字图像,通过数字图像处理获取裂隙并生成裂隙体图像,应用立方体覆盖法计算三维裂隙的分形维数;通过对破坏煤样块体质量-频率的统计,计算了块度分形维数.两种分形维数分别从裂隙的发育程度和煤样破碎程度来评价煤样的破坏,两种分形维数越大,煤样的破碎程度越高,裂隙越发育,变化趋势具有一致性.结果表明:提出的计算三维裂隙分形维数的立方体覆盖法是可行的,得出的三维裂隙的分形维数可以作为分析裂隙空间分布的定量参数.基于三维裂隙的数字体图像的分形维数还可以用于对裂隙演化过程的定量描述. 展开更多
关键词 三维裂隙体图像 分形维数 立方体覆盖法 工业CT 破碎煤样
原文传递
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部