本文關(guān)鍵詞：沖擊荷載作用下煤的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能及微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤炭是支持國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的重要能源,隨著煤礦淺部開采逐漸減少和枯竭,開采深度進(jìn)一步加大,地質(zhì)環(huán)境趨于復(fù)雜,煤體受力狀況與淺部礦井有顯著的差異。由于鉆爆法在硬巖巷道掘進(jìn)和瓦斯抽采過程中的應(yīng)用,對(duì)煤巖造成了一定的擾動(dòng),極其容易出現(xiàn)煤巖動(dòng)力災(zāi)害,造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。本文以王河煤礦煤樣為研究對(duì)象,采用電液伺服式試驗(yàn)機(jī)對(duì)煤樣進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)分析煤樣靜態(tài)力學(xué)性能、使用分離式霍普金森壓桿(SHPB)模擬沖擊荷載,研究煤的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性,并對(duì)受沖擊的的煤樣進(jìn)行低溫液氮吸附實(shí)驗(yàn),研究在不同沖擊荷載作用下煤樣的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:(1)采用巖心鉆取機(jī)、切割機(jī)、磨平機(jī)對(duì)煤巖進(jìn)行加工,保證加工好的煤樣滿足試驗(yàn)要求,測(cè)試煤樣縱波波速,采用電液伺服式試驗(yàn)機(jī)對(duì)煤樣進(jìn)行靜態(tài)單軸壓縮試驗(yàn),分析了煤樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線、變形特點(diǎn)以及破壞形式。(2)確定單軸壓縮沖擊試驗(yàn)中煤樣的長(zhǎng)徑比,對(duì)煤樣進(jìn)行不同程度的沖擊,分析不同沖擊荷載作用下煤樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,隨著平均應(yīng)變率的提高,變形模量、動(dòng)態(tài)強(qiáng)度增長(zhǎng)因子(DIF)的變化規(guī)律以及不同沖擊荷載作用下煤樣的破壞形式。(3)介紹低溫液氮吸附實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)儀器,分析煤巖不同孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)低溫液氮吸附解吸曲線的影響,對(duì)不同沖擊荷載作用下的煤樣進(jìn)行低溫液氮吸附實(shí)驗(yàn),測(cè)試其比表面積,孔容以及孔徑分布,分析不同沖擊荷載作用下煤樣孔隙結(jié)構(gòu)變化規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：煤 沖擊荷載 力學(xué)特性 微觀孔隙結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ531
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 研究背景和研究意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 沖擊荷載作用下脆性材料力學(xué)特性研究13-15
• 1.2.2 不同種類煤樣微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征研究15
• 1.2.3 不同沖擊荷載作用下煤樣動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究的發(fā)展趨勢(shì)15-16
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容16
• 1.4 技術(shù)路線16-19
• 2 煤巖的物理性質(zhì)和基本力學(xué)性能19-31
• 2.1 腐植煤的煤巖成分與宏觀類型19-20
• 2.1.1 煤巖成分19-20
• 2.1.2 宏觀煤巖類型20
• 2.2 煤巖顯微組分組20-21
• 2.3 煤巖裂隙分類21
• 2.4 煤巖的選擇與煤樣制備21-24
• 2.4.1 煤巖的選擇21-22
• 2.4.2 煤樣的制備22-24
• 2.5 煤樣縱波波速的測(cè)試24-25
• 2.5.1 測(cè)試儀器及方法24-25
• 2.5.2 測(cè)試結(jié)果及分析25
• 2.6 煤樣單軸壓縮試驗(yàn)研究25-28
• 2.6.1 測(cè)試儀器及方法25-26
• 2.6.2 煤樣的單軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果及分析26-28
• 2.7 本章小結(jié)28-31
• 3 分離式霍普金森壓桿（SHPB）試驗(yàn)基本理論與技術(shù)研究31-43
• 3.1 理論研究31-37
• 3.1.1 細(xì)長(zhǎng)桿（即一維）中波的傳播31-33
• 3.1.2 細(xì)長(zhǎng)桿的受力分析33-34
• 3.1.3 桿撞擊固定端現(xiàn)象分析34
• 3.1.4 不同介質(zhì)界面的透射與反射34-37
• 3.2 SHPB試驗(yàn)裝置與基本原理37-41
• 3.2.1 SHPB試驗(yàn)裝置系統(tǒng)37-38
• 3.2.2 SHPB試驗(yàn)基本原理38-41
• 3.3 本章小結(jié)41-43
• 4 煤的SHPB動(dòng)態(tài)壓縮力學(xué)性能試驗(yàn)與分析43-57
• 4.1 變截面SHPB試驗(yàn)裝置43-47
• 4.1.1 試驗(yàn)裝置系統(tǒng)43-44
• 4.1.2 壓桿的安裝與調(diào)平44-45
• 4.1.3 應(yīng)變片的粘貼與聯(lián)線45-47
• 4.1.4 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作47
• 4.2 煤樣動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)方案47-48
• 4.2.1 煤樣長(zhǎng)徑比的確定47
• 4.2.2 煤樣單軸沖擊壓縮試驗(yàn)47-48
• 4.3 煤樣單軸沖擊壓縮試驗(yàn)結(jié)果分析48-56
• 4.3.1 不同沖擊荷載下煤樣應(yīng)變率-時(shí)間關(guān)系48-49
• 4.3.2 不同沖擊荷載下煤樣應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系49-51
• 4.3.3 不同沖擊荷載下煤樣平均應(yīng)變率與變形模量的關(guān)系51-52
• 4.3.4 不同沖擊荷載下煤樣平均應(yīng)變率與動(dòng)態(tài)強(qiáng)度增長(zhǎng)因子的關(guān)系52-54
• 4.3.5 不同沖擊荷載下煤樣的破壞形式54-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 5 不同沖擊荷載作用下煤巖微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征57-71
• 5.1 低溫液氮吸附實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)儀器57-62
• 5.1.1 BET吸附等溫方程——多層吸附理論57-58
• 5.1.2 孔徑分布測(cè)定原理58-59
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器59-61
• 5.1.4 煤的不同孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)低溫液氮吸附解吸曲線的影響61-62
• 5.2 低溫液氮吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析62-69
• 5.2.1 比表面積與孔徑分布關(guān)系63-65
• 5.2.2 孔容與孔徑分布關(guān)系65-66
• 5.2.3 孔隙類型變化分析66-69
• 5.3 本章小結(jié)69-71
• 6 結(jié)論與展望71-73
• 6.1 主要結(jié)論71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 作者簡(jiǎn)歷79-81
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集81

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