本文關(guān)鍵詞：循環(huán)載荷作用下煤樣能量轉(zhuǎn)化規(guī)律和聲發(fā)射變化特征

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【摘要】：利用TAW 2000 k N三軸試驗(yàn)系統(tǒng)和SH II聲發(fā)射系統(tǒng),對循環(huán)載荷下煤樣能量轉(zhuǎn)化規(guī)律和聲發(fā)射特征開展研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:通過煤樣破壞形態(tài)和循環(huán)曲線規(guī)律,c05破壞瞬時(shí)突然崩裂,c06曲線破壞前出現(xiàn)明顯塑性跳躍,c08局部失穩(wěn)累計(jì)成擾動破壞,破壞時(shí)曲線不斷波動。從能量轉(zhuǎn)化角度分析失穩(wěn)前兆,一次初判通過耗散能加速增長,彈性能達(dá)到峰值及彈性能量指數(shù)達(dá)到極大值,二次終判通過彈性能不變,塑性能增加。隨著循環(huán)載荷的增加,耗散能整體呈現(xiàn)上升趨勢。通過阻尼比評價(jià)煤樣抗震性順序?yàn)閏06c08c05,結(jié)論與單軸抗壓強(qiáng)度一致。以徑向彈性能和體彈性能均呈現(xiàn)降低趨勢和徑向塑性能和體塑性能均呈現(xiàn)升高趨勢作為失穩(wěn)判據(jù)有一定參考。加載階段聲發(fā)射計(jì)數(shù)峰值呈現(xiàn)倒"梯形",卸載階段聲發(fā)射計(jì)數(shù)峰值呈現(xiàn)遞減趨勢。循環(huán)載荷加載前期Kaiser效應(yīng)明顯,后期Felicity效應(yīng)明顯。通過加載階段和卸載階段聲發(fā)射特征參數(shù)變化規(guī)律可知,塑性能可以利用加載階段聲發(fā)射計(jì)數(shù)和能量表征,耗散能可以利用卸載階段聲發(fā)射計(jì)數(shù)表征;通過循環(huán)加卸載聲發(fā)射特征參數(shù)變化規(guī)律,聲發(fā)射累計(jì)計(jì)數(shù)與塑性能呈現(xiàn)一致規(guī)律,耗散能和聲發(fā)射能量規(guī)律性一致。通過聲發(fā)射能量突升和聲發(fā)射幅值的突降來預(yù)判煤巖的失穩(wěn)。
【作者單位】： 黑龍江科技大學(xué)黑龍江省煤礦深部開采地壓控制與瓦斯治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 采礦工程 循環(huán)載荷 能量轉(zhuǎn)化 聲發(fā)射 耗散能 阻尼比
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51574115,51374097) 黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(12541z009)~~
【分類號】：TD315
【正文快照】： 煤礦開采活動中,圍巖應(yīng)力一直處于動態(tài)調(diào)整狀態(tài),影響區(qū)域煤巖體受到擾動載荷作用。例如,采煤工作面前方煤體處于原巖應(yīng)力區(qū),隨著工作面不斷推進(jìn),應(yīng)力呈現(xiàn)周期性變化,原巖應(yīng)力區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)力增高區(qū),繼而轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)力降低區(qū),最后變成應(yīng)力穩(wěn)定區(qū),因此工作面煤層受到循環(huán)載荷的作用。

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本文編號：993001