煤炭是目前國內(nèi)平時生活勞動的主要能量來源,同時也是重輕工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的重要材料。國內(nèi)煤炭資源的發(fā)掘水平隨著技術和時間的發(fā)展越來越高。越來越多的煤礦面對著較大的采掘壓力,威脅著煤礦采掘和開發(fā)的安全。煤和巖體的性質和結構是煤和巖體破壞的主要原因。在采礦過程中,隨著采礦過程的進行,煤和巖體的應力狀態(tài)不斷變化。故而,為了研究開采深部資源的可行性,測試煤巖體的強度特性對盡可能地預防和治理煤礦災害至關重要。伴隨著煤礦開采的不斷進行中,煤和巖體周圍的環(huán)境情況越來越復雜。煤巖體的動力失穩(wěn)是礦山巖土力學中一個非常重要的課題,它作為一個非線性動力過程是非常復雜的。煤巖不僅受外界正應力和剪應力的影響,而且煤巖的內(nèi)部力學性質在其內(nèi)部性質的微觀層面上起著關鍵作用。因此,需要進行拉伸強度模擬、單軸抗壓強度模擬和三軸抗壓強度模擬來揭示其微觀力學結構性能。煤巖體是即軟且脆的,現(xiàn)在國內(nèi)的研究階段,對煤巖體的模擬分析相對較少。煤巖體穩(wěn)定性的計算在煤礦開采中有著關鍵地位。煤巖體動態(tài)失穩(wěn)分析為采煤過程中的安全方面提供了指導方向�？估瓘姸饶M、單軸抗壓強度模擬和三軸抗壓強度模擬可以為其提供理論和實驗依據(jù),有助于觀察煤巖體的微觀... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

伊萬斯切割力學模型

圖 1-2 西松煤炭切割力學模型Fig.1-2 Mechanical model of coal cutting in Xisong 基于該力學模型，提出了自己的切削應力計算公式，其2cosRn 1 1 sin( )tth 割應力，單位為 N；τ是抗剪強度，單位是 Pa；n 是應為度；φ是應力和法線夾角，單位為度；t 是內(nèi)摩擦角為 m。了在刀具截割破碎作用下的煤巖體樣本，深入發(fā)掘了其心，結合刀具的應力變化和波動情況，從而建立新的力學20 02F 2c 2c c /c （ ）

以斷裂物理方程為中心，結合刀具的應力變化和波動情況，從而建立新的力學物理模型（圖1-3）。其公式為:20 02F 2c 2c c /cl （ ） （1-6）其中，0c 為巖隙截割前距離（m）；c 為巖隙截割后距離，且0c c，（m）；Г是煤巖體表面自由能，（T/m2）；l 是該截割過程中刀具的截割距離，（m）。圖 1-3 牛東民的煤體切割力學模型Fig.1-3 Niu Dongming's coal body cutting mechanics model

【參考文獻】：
期刊論文
[1]考慮三維片理效應的板巖巴西劈裂試驗研究[J]. 丁長棟,胡大偉,周輝,盧景景,馬東東,張楊.  巖石力學與工程學報. 2019(02)
[2]基于極限學習機的采煤機功率預測模型構建[J]. 鄧金濤,丁華.  礦業(yè)研究與開發(fā). 2018(10)
[3]干燥和飽水狀態(tài)下含層理構造板巖巴西劈裂實驗能量研究[J]. 朱思塵,李江騰.  中南大學學報(自然科學版). 2018(08)
[4]滾刀滾動切削巖石的數(shù)值及試驗研究[J]. 譚青,楊秧,夏毅敏,易念恩,張旭輝.  湖南大學學報(自然科學版). 2018(08)
[5]不同溫度作用下砂巖巴西劈裂試驗研究[J]. 陳宇波,王耀,羅昊.  礦業(yè)研究與開發(fā). 2018(08)
[6]基于三維離散元的滾刀破巖機理研究[J]. 葉晨立,王俊,劉川昆,馬杲宇,張均博.  路基工程. 2018(03)
[7]Influence of layer orientation and interlayer bonding force on the mechanical behavior of shale under Brazilian test conditions[J]. Jianming He,Lekan Olatayo Afolagboye.  Acta Mechanica Sinica. 2018(02)
[8]基于施工條件下的盤形滾刀破巖數(shù)值研究[J]. 楊晨,張娜,荊留杰.  鐵道建筑技術. 2017(11)
[9]不同貫入度下鐵路隧道TBM盤形滾刀的破巖效率分析[J]. 鄧志鑫,晏啟祥.  路基工程. 2017(03)
[10]松軟煤體巴西劈裂試驗研究及應用[J]. 林峰,榮浩宇.  煤礦安全. 2017(05)

博士論文
[1]動靜組合加載下巖石力學特性和動態(tài)強度準則的試驗研究[D]. 宮鳳強.中南大學 2010
[2]含瓦斯煤巖本構模型與失穩(wěn)規(guī)律研究[D]. 王登科.重慶大學 2009
[3]截齒截割作用下煤體變形破壞規(guī)律研究[D]. 王春華.遼寧工程技術大學 2005

碩士論文
[1]煤巖體的強度準則研究[D]. 閆露.重慶大學 2014
[2]TBM多滾刀組合破巖特性的數(shù)值模擬及實驗研究[D]. 朱逸.中南大學 2013
[3]滾筒采煤機刀型截齒強度分析及改進[D]. 謝克淼.遼寧工程技術大學 2013



本文編號：3035948