本文關(guān)鍵詞：含瓦斯原煤三軸壓縮變形時(shí)的能量演化分析

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【摘要】：為了探究含瓦斯煤變形破壞過(guò)程中的能量演化規(guī)律,理論推導(dǎo)了恒定圍壓下含瓦斯煤樣壓縮變形時(shí)的能量計(jì)算公式.針對(duì)平頂山礦區(qū)八礦己15-14120工作面瓦斯突出煤體進(jìn)行了4組不同瓦斯壓力下的壓縮破壞試驗(yàn),得到了能量輸入密度、彈性能密度和耗散能密度的演化規(guī)律.結(jié)果表明:1)含瓦斯煤三軸壓縮變形破壞過(guò)程中,軸壓方向能量吸收,圍壓方向能量釋放,瓦斯壓力做功與體應(yīng)變有關(guān).2)煤樣達(dá)到峰值之前,能量輸入密度、彈性能儲(chǔ)存密度、能量耗散密度都隨著軸向應(yīng)力的增大而增大,吸收能密度最快,彈性能密度次之,耗散能密度增加緩慢;峰值過(guò)后,能量輸入密度繼續(xù)上升,彈性能密度下降,耗散能密度激增.3)基于聲發(fā)射的能量釋放規(guī)律與應(yīng)力-應(yīng)變曲線有很好的對(duì)應(yīng),瓦斯壓力越大,相對(duì)于軸向應(yīng)變的能量耗散來(lái)期越早,同時(shí)耗散速率也越快.4)隨著瓦斯壓力的提高,煤體變形聲發(fā)射信號(hào)初始點(diǎn)、體積膨脹點(diǎn)、峰值應(yīng)力點(diǎn)處的吸收能密度、彈性能密度降低,耗散能密度增大.
【作者單位】： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室力學(xué)與建筑工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 原煤 瓦斯壓力 能量演化 三軸壓縮 聲發(fā)射
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2011CB201205) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51404250) 江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK20140189) 江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(KYLX15_1409)
【分類(lèi)號(hào)】：TD712
【正文快照】： 煤是一種擁有漫長(zhǎng)形成過(guò)程以及復(fù)雜受力環(huán)境的復(fù)合結(jié)構(gòu)材料,在外加載荷的作用下,其變形破壞過(guò)程表現(xiàn)出極其雜亂的非線性規(guī)律,其內(nèi)部也發(fā)生著能量的吸收、儲(chǔ)存與耗散[1-2].由熱力學(xué)定律可知,能量轉(zhuǎn)化是物質(zhì)物理過(guò)程的本質(zhì)特征,物質(zhì)破壞是能量驅(qū)動(dòng)下的一種狀態(tài)失穩(wěn)現(xiàn)象,巖石破壞

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