牵引速度对截齿截割节理煤岩性能影响模拟研究

为研究截齿截割含节理煤岩的截割性能,采用CREO及ABAQUS软件建立有限元耦合模型进行数值模拟,分析牵引速度变化对截齿截割性能的影响规律。结果表明:截齿截割节理煤岩过程中,煤岩裂纹主要集中在煤岩与节理面交汇处,节理具有引导煤岩破碎的作用;牵引速度增加,截齿的截割力均值和峰均值皆增加,块煤率增大而比能耗降低。该研究可为提高采掘机械应对复杂地质条件的设计与研发提供一定的理论依据。

锚固节理煤岩巷道的损伤力学研究

岩体结构工程的稳定是矿山安全生产的前提和重要课题,岩石损伤力学及适合各种工程条件的计算软件为岩体工程研究提供了科学的理论和技术途径.本文利用岩石损伤力学理论,对锚、索加固节理岩体的损伤破坏进行了理论分析,建立了加锚、加索节理岩体贡献刚度矩阵的理论模型.利用ABAQUS数值计算软件,对节理煤岩巷道进行了支护方案优化设计,分析了支护岩体结构的损伤特征,总结了支护岩体结构的损伤变化规律.结果表明,利用岩石损伤理论和数值计算方法,可以实现岩体结构工程的支护优化设计,有效控制围岩损伤破坏的范围和程度.

真三轴应力作用下立方体节理煤岩力学响应试验研究

为了研究在真三轴应力作用下,中间主应力及层理面对煤岩破坏的影响,在中间主应力平行和垂直于层理面的两种条件下对煤岩开展不同围压组合的真三轴压缩试验.根据节理煤岩在上述条件下的室内试验结果,研究了节理煤岩在复杂应力条件下受层理面影响的强度和变形行为,利用三维极限摩尔圆讨论了节理煤岩的复杂破坏模式.结果表明:保持最小主应力不变,煤岩的极限强度随中间主应力的增加而逐渐增大;中间主应力与层理面方向对煤岩的变形和破坏影响较大,当中间主应力垂直于层理面时,煤岩较难破坏,对应极限强度较高,且沿最小主应力方向变形较难;Mogi强度准则更符合节理煤岩在真三轴应力作用下的强度特征,特别是中间主应力平行于层理面的情况.