循環(huán)氣壓下原煤微損傷及其破碎特性試驗研究
本文關(guān)鍵詞: 原煤 試驗研究 氣動疲勞 微損傷 破碎維度 出處:《中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報》2017年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:應(yīng)用巖石力學(xué)測試系統(tǒng)TAWD-2000和煤巖氣壓致裂設(shè)備開展了首山礦原煤試件的氣壓疲勞試驗,分析了循環(huán)氣壓及二次氣壓致裂作用下煤樣的微損傷與破碎特性,并利用損傷理論與分形理論進行描述.結(jié)果顯示:1)基于殘余塑性體應(yīng)變定義微損傷變量,推導(dǎo)損傷演化方程,煤樣微損傷隨著疲勞次數(shù)的增加顯著增大.2)含節(jié)理面煤樣微裂紋發(fā)育局部化,產(chǎn)生局域高損傷,氣壓疲勞導(dǎo)致的整體微損傷效果推遲.3)經(jīng)歷氣動疲勞的原煤氣壓致裂呈現(xiàn)整體破裂特征,破碎程度遠大于直接氣壓致裂所引起的單一對徑張拉破壞.4)循環(huán)氣壓下微損傷原煤的破碎特征可利用破碎度的分維數(shù)表征,分維數(shù)越大,試件破碎度越大,小塊度所占比例越大,反之愈小.
[Abstract]:The pneumatic fatigue test of raw coal samples in Shoushan Mine was carried out by using rock mechanics test system TAWD-2000 and coal rock pressure fracturing equipment. The characteristics of micro-damage and breakage of coal samples under cyclic and secondary pressure fracturing are analyzed and described by damage theory and fractal theory. The results show that the micro-damage variables are defined on the basis of residual plastic body strain. According to the damage evolution equation, the micro-damage of coal sample increases significantly with the increase of fatigue times. 2) the local microcracks of coal samples with joints are localized, resulting in local high damage. The whole micro-damage effect caused by air pressure fatigue is delayed. 3) the gas pressure cracking of raw coal subjected to pneumatic fatigue shows the whole fracture characteristics. Breaking degree is much larger than single diameter-tensioning failure caused by direct pressure fracturing. 4) the breakage characteristics of micro-damaged raw coal under cyclic pressure can be characterized by fractal dimension of crushing degree. The bigger the fractal dimension is, the greater the breakage degree of specimen is. The larger the fraction is, the smaller it is.
【作者單位】: 中國礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;中國礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點實驗室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(51404250) 江蘇省自然科學(xué)基金項目(BK20140189) 江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計劃項目(KYLX15_1409)
【分類號】:TD712.61
【正文快照】: 在我國,半數(shù)以上的煤層為高瓦斯煤層,煤層賦存條件復(fù)雜多變,瓦斯儲存具有“三高三低”的特 征[1-2],選擇和發(fā)展煤層致裂增透技術(shù)前景廣闊、刻在水鉆取樣與打磨過程中,盡量減少煤樣的浸泡時不容緩.然而,我國煤炭資源與水資源成逆向分布,間,以減小水對原煤性質(zhì)的影響.試件加工
【參考文獻】
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本文編號:1482450
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