低加載率范圍內煤巖組合體沖擊傾向性的率效應試驗研究
本文選題:沖擊地壓 切入點:煤巖組合體 出處:《煤炭學報》2017年11期 論文類型:期刊論文
【摘要】:以煤巖組合體為研究對象,進行4種不同量級下的低加載率(10-3~100MPa/s)單軸壓縮試驗,以抗壓強度、彈性模量、沖擊能量指數、彈性能量指數、歸一化動態(tài)破壞時間為參量,考察加載率對煤巖組合體沖擊傾向性的影響。研究結果表明:隨著加載率的提高,煤巖組合體的承載失效結構由煤體轉化為煤巖組合體,并存在明顯的臨界加載率現象。煤巖組合體的抗壓強度和彈性模量在臨界加載率以下保持在較低值,在臨界加載率以上保持在較高值;沖擊能量指數隨著加載率的提高先增加后減小,在臨界加載率附近出現最大值;彈性能量指數隨著加載率增加而提高;修正動態(tài)破壞時間在臨界加載率之前降低幅度較快,在臨界加載率之后緩慢下降然后趨于平穩(wěn);綜合判斷煤巖組合體的沖擊傾向性隨加載率的增加劃分為兩個比較明顯的水平,并且在臨界加載率附近表現出較為明顯的沖擊傾向性突變。臨界加載率效應可為現場條件下確定合適的工作面推進速度提供參考。
[Abstract]:Taking coal and rock assemblage as research object, the uniaxial compression tests with low loading rate of 10 ~ (-3) ~ (10 ~ (-3)) ~ (100) MPA / s were carried out under different orders of magnitude. The compressive strength, elastic modulus, impact energy index, elastic energy index and normalized dynamic failure time were taken as parameters. The effect of loading rate on the impact tendency of coal-rock assemblage is investigated. The results show that with the increase of loading rate, the load-bearing failure structure of coal-rock assemblage changes from coal to coal-rock assemblage. The compressive strength and elastic modulus of the coal and rock assemblage are kept below the critical loading rate at a lower value and above the critical loading rate at a higher value. With the increase of loading rate, the impact energy index first increases and then decreases, and the maximum appears near the critical loading rate; the elastic energy index increases with the increase of loading rate; the modified dynamic failure time decreases rapidly before the critical loading rate. The impact tendency of coal and rock assemblage is divided into two distinct levels with the increase of loading rate. The critical loading rate effect can provide a reference for determining the suitable working face advance speed under the field conditions.
【作者單位】: 中南大學資源與安全工程學院;中國礦業(yè)大學煤炭資源與安全開采國家重點實驗室;中南大學高等研究中心;
【基金】:中國礦業(yè)大學煤炭資源與安全開采國家重點實驗室開放研究基金資助項目(13KF06)
【分類號】:TD324
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本文編號:1649021
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