水力耦合作用下煤巖物理力學(xué)特性研究
本文選題:煤巖 + 浸水; 參考:《西安科技大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:采礦工程中煤巖體總是處在一定的地質(zhì)環(huán)境中,由于地質(zhì)賦存條件復(fù)雜,使得煤巖體同時(shí)受到水、荷載等多種因素的影響。目前針對(duì)單因素影響煤巖強(qiáng)度問(wèn)題的研究較多,對(duì)多因素耦合作用下的研究相對(duì)較少,因此對(duì)水力耦合作用下煤巖力學(xué)特性研究具有重要的理論和工程實(shí)用價(jià)值。本文以涼水井煤礦原煤的浸潤(rùn)試驗(yàn)和單軸壓縮試驗(yàn)為基礎(chǔ),得到了煤巖的主要物理力學(xué)參數(shù),采用試驗(yàn)分析與損傷力學(xué)理論相結(jié)合的方法,較為系統(tǒng)地研究了煤巖在不同浸潤(rùn)時(shí)間和荷載作用下的力學(xué)特性以及損傷演化規(guī)律。將原煤加工成標(biāo)準(zhǔn)試件,通過(guò)縱波波速將試件分為6組,將煤巖試件浸入水中,針對(duì)不同浸潤(rùn)時(shí)間(0天、10天、20天、30天、40天、50天)下的試件進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn),分析試件質(zhì)量、彈性模量、峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變、縱波波速隨著浸潤(rùn)時(shí)間的變化規(guī)律。分別采用Weibull和Poisson分布描述煤巖微元強(qiáng)度的隨機(jī)特性,建立煤巖的損傷模型,通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的合理性,并對(duì)比分析了兩種不同隨機(jī)分布的損傷模型在描述煤巖損傷弱化過(guò)程中的差異。通過(guò)水力耦合作用下煤巖的試驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證了理論模型的正確性,結(jié)果表明試驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論模型較為相符,可以為實(shí)際工程提供一定的借鑒。對(duì)煤巖水力耦合作用損傷本構(gòu)模型進(jìn)行了修正,修正后的模型能夠較好地反映煤巖應(yīng)力應(yīng)變曲線峰后段的變化情況,更精準(zhǔn)的描述了煤巖峰后段的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系;分析了修正系數(shù)對(duì)煤巖損傷特性及應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響規(guī)律,討論了模型參數(shù)的物理意義。利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)煤巖修正損傷本構(gòu)模型進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明,選擇恰當(dāng)?shù)男拚禂?shù),可以較好的反應(yīng)煤巖峰后段的力學(xué)特性。
[Abstract]:In this paper , the mechanical properties and damage evolution of coal rock under different infiltration time and load are studied by using Weibull and Poisson distribution . The results show that the experimental data is consistent with the theory model , and the physical meaning of the model parameters is discussed .
【學(xué)位授予單位】:西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TD313
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1779044
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