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煤的冲击倾向性对深部煤岩界面超低摩擦效应影响研究
1
作者 李利萍 胡学锦 +1 位作者 潘一山 李明会 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1633-1642,共10页
为了揭示动载扰动下煤的冲击倾向性对超低摩擦型冲击地压的影响机制,以不同冲击倾向性煤块为研究对象,首先通过单轴压缩试验测定了煤样冲击倾向性,然后采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以煤块滑动位移、动能表征冲击过程中超低... 为了揭示动载扰动下煤的冲击倾向性对超低摩擦型冲击地压的影响机制,以不同冲击倾向性煤块为研究对象,首先通过单轴压缩试验测定了煤样冲击倾向性,然后采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以煤块滑动位移、动能表征冲击过程中超低摩擦效应强度,开展了应力波扰动下不同冲击倾向性煤块超低摩擦试验。研究结果表明:(1)超低摩擦效应强度受扰动频率影响存在频率显著影响区,强、弱、无冲击倾向性煤块频率显著影响区分别为2.5~3.5 Hz、2.0~3.0 Hz、1.5~2.5 Hz,频率显著影响区内煤岩界面更易发生超低摩擦效应。随着煤块冲击倾向性增强,频率显著影响区域整体右移。(2)超低摩擦效应强度与扰动幅值正相关,在高强度扰动下强冲击倾向性煤更易发生超低摩擦效应。(3)建立了有效弹性能释放速率指数与动能之间的拟合函数关系式,实现了用煤的冲击倾向性指标综合评价超低摩擦效应强度。 展开更多
关键词 应力波扰动 煤岩块体 冲击倾向性 煤岩界面 超低摩擦效应
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煤岩组合体冲击倾向性对超低摩擦型冲击地压的影响机制
2
作者 李利萍 胡学锦 +1 位作者 潘一山 李明会 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第4期19-29,共11页
为揭示煤岩组合体冲击倾向性程度对超低摩擦型冲击地压的影响机制,以不同冲击倾向性煤岩组合体为研究对象,在对煤岩组合试件进行冲击倾向性测定的基础上,采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以发生超低摩擦效应时的水平位移、动能... 为揭示煤岩组合体冲击倾向性程度对超低摩擦型冲击地压的影响机制,以不同冲击倾向性煤岩组合体为研究对象,在对煤岩组合试件进行冲击倾向性测定的基础上,采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以发生超低摩擦效应时的水平位移、动能、摩擦力为指标,探究煤岩组合体冲击倾向性与垂直应力波扰动频率、扰动振幅之间的关系特征。研究结果表明:(1)受扰动频率影响,弱、强冲击倾向煤岩组合体易发生超低摩擦效应的频率显著影响区分别为2.0~3.0,2.5~3.5 Hz,且随着冲击倾向性程度的增强,频率显著影响区逐渐右移。(2)相比于弱冲击倾向性煤岩组合体,强冲击倾向性煤岩组合体发生超低摩擦效应时水平位移、动能和摩擦力降幅较大,煤块易发生超低摩擦滑动。(3)随着煤岩组合体剩余能量指数的增大,冲击倾向性程度逐渐增强,动能呈指数规律增大,煤块越易发生超低摩擦滑动。研究结果可为超低摩擦型冲击地压的预测和防治提供参考。 展开更多
关键词 煤岩组合体 冲击倾向性 剩余能量指数 煤岩界面 超低摩擦型冲击地压
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微波热力冲击下硬脆砂岩冲击倾向性演化规律试验研究 被引量：1
3
作者 滕腾 贾文建 +3 位作者 易鹏 赵毅鑫 朱笑颜 徐铎 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期209-216,共8页
冲击地压是深部资源开采的主要灾害类型,冲击倾向性是表征冲击地压风险的重要指标。为了探索微波热力冲击对岩石冲击倾向性的影响,本文对典型强冲击倾向性硬脆砂岩开展了微波热力冲击和单轴压缩试验,分析了微波热力冲击后砂岩的物理力... 冲击地压是深部资源开采的主要灾害类型,冲击倾向性是表征冲击地压风险的重要指标。为了探索微波热力冲击对岩石冲击倾向性的影响,本文对典型强冲击倾向性硬脆砂岩开展了微波热力冲击和单轴压缩试验,分析了微波热力冲击后砂岩的物理力学性质和冲击倾向性指标响应规律。研究结果表明:(1)微波作用后,砂岩表面温度随着热力冲击时间增加持续升高,直至150 s发生热破断;(2)微波热力冲击120 s后,砂岩内部结构发生微破裂,岩石冲击倾向性明显减弱,纵波波速与弹性模量分别下降了15.12%、8%;(3)单轴压缩变形破坏过程各阶段声发射信号密度增大,砂岩最终破坏时的绝对能量最大值下降42.3%;(4)岩石动态破坏时间增长了259%,冲击能量指数减小95%,弹性能量指数下降92%,砂岩由强冲击性岩石变为弱冲击性岩石。研究结果为煤炭深部开采冲击地压防治和深地工程高效破岩具有参考价值。 展开更多
关键词 冲击地压 微波 热力冲击 冲击倾向性 试验研究
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基于能量传递效率的煤冲击倾向性评价指标 被引量：1
4
作者 赵阳 侯煜坤 唐铁吾 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期22-31,共10页
冲击地压与煤体能量的积聚和释放密切相关,能量传递是评价冲击倾向性的关键参数之一。通过构建能量源扰动条件下的能量传递模型,关联冲击能量指数与弹性能量指数,提出能量释放比例φ,基于传递过程中的能量耗散模型提出了能量传递效率β... 冲击地压与煤体能量的积聚和释放密切相关,能量传递是评价冲击倾向性的关键参数之一。通过构建能量源扰动条件下的能量传递模型,关联冲击能量指数与弹性能量指数,提出能量释放比例φ,基于传递过程中的能量耗散模型提出了能量传递效率β,建立了包含2种参数的冲击倾向性评价方法。对煤矿11个煤层分层进行冲击倾向性鉴定试验,引用79个煤矿分层的冲击倾向性鉴定结果进行可靠性验证。结果表明:能量释放比例φ具有冲击地压边界条件的意义;能量传递效率β与泊松比具有负相关性,取值范围可以由模型边界条件推导获得;能量传递指数η的计算结果,与冲击倾向性鉴定的结果具有较高的一致性(88.61%),能够反映煤体的冲击倾向性,并且可以成为“*”结果的评价依据,是一种适用于现有冲击倾向性评价体系的有效指标。 展开更多
关键词 冲击倾向性鉴定 能量释放比例 能量传递效率 能量传递指数 冲击地压
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不同加载速率下煤单轴抗压强度测试与冲击倾向性影响分析
5
作者 魏全德 王艳飞 +3 位作者 郝其林 常雁 杨伟利 陈洋 《能源与环保》 2024年第3期227-232,共6页
针对冲击倾向性测试中煤样单轴抗压强度数据随加载速率变化和离散性问题,以内蒙古鄂托克前旗长城六号煤矿3号煤为研究背景,通过设置0.50、0.75、1.00 MPa/s三种不同加载速率进行煤样标准件的分组测试。测试结果表明,3种不同加载速率测... 针对冲击倾向性测试中煤样单轴抗压强度数据随加载速率变化和离散性问题,以内蒙古鄂托克前旗长城六号煤矿3号煤为研究背景,通过设置0.50、0.75、1.00 MPa/s三种不同加载速率进行煤样标准件的分组测试。测试结果表明,3种不同加载速率测试得到煤的单轴抗压强度测试值均存在离散性;加载速率与单轴抗压强度测试值无明显线性关系;在舍去每组离散性较大的最大值和最小值后,再次计算在不同加载速率条件下煤单轴抗压强度的平均值和标准差,可以得到离散性相对较小的测试值;煤样单轴抗压强度测试值与加载速率无明显比例关系,加载速率的变化可导致同煤层冲击倾向性等级的变化。 展开更多
关键词 冲击地压 加载速率 冲击倾向性 单轴抗压强度 离散性
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卸荷及瓦斯作用下煤体冲击倾向性特征试验研究
6
作者 李志强 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第4期55-65,共11页
卸荷损伤作用下含瓦斯煤体冲击倾向性研究对于探明地下深部矿井中煤与瓦斯复合型冲击地压形成机理起着关键作用。为了探究卸荷作用对含瓦斯煤体冲击倾向性的影响,对含瓦斯煤体进行了不同卸荷幅度下变上限循环加卸载。试验结果表明:瓦斯... 卸荷损伤作用下含瓦斯煤体冲击倾向性研究对于探明地下深部矿井中煤与瓦斯复合型冲击地压形成机理起着关键作用。为了探究卸荷作用对含瓦斯煤体冲击倾向性的影响,对含瓦斯煤体进行了不同卸荷幅度下变上限循环加卸载。试验结果表明:瓦斯对煤体力学性质具有劣化作用,9 MPa围压下经过1 MPa与2 MPa瓦斯作用后的煤试件抗压强度分别降低了11.2%及18.7%;在卸荷幅度分别为3 MPa与6 MPa作用下,煤试件抗压强度分别降低了12.6%与36.5%,剩余弹性能指数分别降低了10.4%与16.7%;含1 MPa瓦斯煤试件抗压强度分别降低约13.5%与39.8%,剩余弹性能指数分别降低了15.9%与43.6%;含2 MPa瓦斯煤试件抗压强度分别降低约16.7%与47.2%,剩余弹性能指数分别降低了20.3%与48.5%;随着卸荷幅度的增加,煤试件力学性能不断降低,且瓦斯作用会进一步加剧卸荷劣化程度,同时随着瓦斯压力的增加,劣化程度逐步加深;此外,卸压作用能够有效降低煤体冲击倾向性,同时含瓦斯煤体经过卸荷作用后冲击倾向性指标劣化程度高于原始煤试件,且随着瓦斯压力的增加,剩余弹性能指数降低程度越高。 展开更多
关键词 冲击地压 卸荷损伤 冲击倾向性 循环加卸载 剩余弹性能指数
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浅析煤岩冲击倾向性指数研究进展与展望
7
作者 王玉娇 《煤矿现代化》 2024年第4期91-95,100,共6页
煤的冲击倾向性是决定煤矿冲击地压发生与否以及冲击地压严重程度的重要影响因素,是研究冲击地压发生机理的基础。冲击倾向性指煤积聚应变能并产生冲击破坏的性质,目前对冲击倾向性的判别主要是通过测定煤冲击倾向性指数。本文系统的梳... 煤的冲击倾向性是决定煤矿冲击地压发生与否以及冲击地压严重程度的重要影响因素,是研究冲击地压发生机理的基础。冲击倾向性指煤积聚应变能并产生冲击破坏的性质,目前对冲击倾向性的判别主要是通过测定煤冲击倾向性指数。本文系统的梳理了煤岩冲击倾向性的影响因素,对传统的冲击倾向性指数进行详细的介绍,再通过文献查阅,总结出新的冲击倾向性指数的出处、定义、表征符号、计算公式、分类。并在此基础上,进一步展望了煤岩冲击倾向性指数研究的发展方向与趋势,认为可以从采样方法和样本数量、影响因素的分析、冲击实验的改进、数值模拟和预测及应用研究和工程实践这几个方面开展进一步研究,从而有助于煤炭资源的有效利用,为煤矿安全生产和工程施工提供科学依据。 展开更多
关键词 冲击倾向性 判别指标 影响因素
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含裂隙煤体能量耗散特征与冲击倾向性研究 被引量：2
8
作者 朱志洁 李瑞琪 +3 位作者 汤国水 韩军 王来贵 吴云龙 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期32-44,共13页
冲击倾向性是煤岩体能否发生冲击地压的自然属性,裂隙的分布对其有重要影响。为研究煤体原始裂隙对能量耗散特征和冲击倾向性的影响机制,采用PFC2D数值模拟方法,对不同裂隙类型的煤体试件进行了单轴压缩测试。研究表明:①随着裂隙倾角... 冲击倾向性是煤岩体能否发生冲击地压的自然属性,裂隙的分布对其有重要影响。为研究煤体原始裂隙对能量耗散特征和冲击倾向性的影响机制,采用PFC2D数值模拟方法,对不同裂隙类型的煤体试件进行了单轴压缩测试。研究表明:①随着裂隙倾角的增大,宏观力学参数抗压强度和弹性模量均表现为先减小后增大的趋势;当裂隙倾角为30°时,两者都取得最小值。不同裂隙类型宏观力学参数大小关系为:非共面平行双裂隙试件<单裂隙试件<共面断续双裂隙试件。②弹性应变能和总应变能的变化规律与宏观力学参数相似。平行非共面的裂隙试件在裂隙之间形成了能量耗散结构,共面断续双裂隙试件裂隙之间形成了能量集中区,揭示了不同裂隙类型弹性能量大小关系的内在原因。③从煤岩体储存弹性能的能力和破坏后释放弹性能的能力2个角度对冲击倾向性进行分析,提出了弹性能储存率和弹性能释放率2个冲击倾向性指标。④随着裂隙倾角的增大,弹性能储存率和弹性能释放率均表现为先减小后增大的趋势;当裂隙倾角为30°时,两冲击倾向性指标都取得最小值。不同裂隙类型冲击倾向性大小关系为:非共面平行双裂隙试件<单裂隙试件<共面断续双裂隙试件。裂隙的分布形态对煤体的冲击倾向性具有显著影响,在煤岩体的冲击倾向性评价和冲击地压防治中应考虑裂隙这一因素。 展开更多
关键词 冲击倾向性 裂隙煤体 冲击地压 颗粒流模拟 单轴压缩
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动静组合加载下冲击倾向性煤声发射特性试验研究
9
作者 张琨 王蔓 +1 位作者 任建喜 张森 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第9期80-87,共8页
采用DTAW-8000型岩石高压动力学试验系统及声发射技术,通过施加不同动载扰动频率的单轴压缩试验,研究了冲击倾向性煤在动静组合加载下的破裂特征与声发射特性参数的关系、分析了冲击倾向性煤受压损伤全过程并建立了损伤演化模型。研究表... 采用DTAW-8000型岩石高压动力学试验系统及声发射技术,通过施加不同动载扰动频率的单轴压缩试验,研究了冲击倾向性煤在动静组合加载下的破裂特征与声发射特性参数的关系、分析了冲击倾向性煤受压损伤全过程并建立了损伤演化模型。研究表明:动载扰动频率增强,冲击倾向性煤岩主破裂角呈现先减小后增大的变化趋势,且应力、应变均呈降幅现象;冲击倾向性煤岩内部裂缝的发育、扩展过程与声发射信号紧密相关,煤岩受压全过程的声发射振铃累计数变化趋势可大致分为稳定阶段、突增阶段和缓慢增长直至破坏阶段;煤岩损伤演化模型趋势与试验数据趋势一致;动载扰动频率是煤岩损伤的缓增-急速增长阶段影响煤岩破裂时程的主要因素。 展开更多
关键词 冲击倾向性煤 动静组合加载 破裂特性 声发射 损伤模型
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基于WGKMW-SVM的冲击倾向性评价模型
10
作者 张亭 赵晓凤 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第8期185-188,共4页
对煤的冲击倾向性进行评价是冲击地压灾害防治的前提。现有的冲击倾向性评价方法存在一定的不足之处,针对这一问题,收集了以动态破坏时间DT、弹性能量指数W_(ET)、冲击能量指数K_(E)和单轴抗压强度R_(C)为评价指标的数据库,建立冲击倾... 对煤的冲击倾向性进行评价是冲击地压灾害防治的前提。现有的冲击倾向性评价方法存在一定的不足之处,针对这一问题,收集了以动态破坏时间DT、弹性能量指数W_(ET)、冲击能量指数K_(E)和单轴抗压强度R_(C)为评价指标的数据库,建立冲击倾向性评价的WGKMW-SVM模型,评价准确率达92.6%。将WGKMW-SVM模型应用于万峰煤矿,评价结果与工作面煤层一致,得到一种高效准确、具有应用前景的冲击倾向性评价方法。 展开更多
关键词 冲击倾向性 支持向量机 加权多宽度高斯核 比较研究 工程应用
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煤冲击倾向性的针贯入法测定 被引量：2
11
作者 赵毅鑫 谢镕澴 高艺瑞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1932-1942,共11页
冲击倾向性是煤的固有力学属性,也是评价煤矿冲击地压风险的重要依据。提出了一种基于针贯入法快速测定煤冲击倾向性的实验方法;结合纵波波速测试和单轴压缩实验,探究了具有不同贯入度指数的煤样对应的物理力学性质差异及在受压破坏过... 冲击倾向性是煤的固有力学属性,也是评价煤矿冲击地压风险的重要依据。提出了一种基于针贯入法快速测定煤冲击倾向性的实验方法;结合纵波波速测试和单轴压缩实验,探究了具有不同贯入度指数的煤样对应的物理力学性质差异及在受压破坏过程中能量演化规律,采用剩余弹性应变能释放率指数KRE,定量表征了弹性应变能累积释放特性并进行冲击倾向性评价。通过数据拟合与回归分析,获得了测试煤样贯入度指数与纵波波速、单轴抗压强度、弹性模量等物理力学参数的对应关系,并建立了贯入度指数和冲击能量指数、弹性能量指数、动态破坏时间、剩余弹性应变能释放率指数等冲击倾向性指标的关联表达式;构建了基于贯入度指数的煤冲击倾向性分级评价方法,采用对应煤样冲击倾向性测试时煤屑弹射质量比F对基于贯入度指数的煤冲击倾向性分级评价方法进行了验证。结果表明:煤的贯入度指数与纵波波速、单轴抗压强度、弹性模量等物理力学参数及冲击能量指数、弹性能量指数、剩余弹性应变能释放率指数等冲击倾向性指标呈幂函数正相关关系,与动态破坏时间呈负相关的指数关系;贯入度指数越大,煤的弹性变形和储能性能越强;贯入度指数为85 N/mm时是煤单轴抗压强度突变临界值;利用针贯入法测定煤的物理力学性质、弹性应变能储存释放特性及冲击倾向性具有良好的可行性与可靠性。 展开更多
关键词 针贯入法 煤 冲击倾向性 能量演化 弹射质量比
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煤岩冲击倾向性测试及冲击地压防治技术研究 被引量：2
12
作者 张毅 江成玉 《煤》 2023年第9期14-18,共5页
煤岩冲击倾向性与矿井冲击地压息息相关,分析煤岩冲击倾向性及矿井冲击地压防控对预测矿井冲击地压具有重要意义。通过室内试验及现场监测综合研究手段,首先对煤岩进行单轴压缩试验,得到煤岩冲击倾向性。其次通过微震监测、钻孔卸压等... 煤岩冲击倾向性与矿井冲击地压息息相关,分析煤岩冲击倾向性及矿井冲击地压防控对预测矿井冲击地压具有重要意义。通过室内试验及现场监测综合研究手段,首先对煤岩进行单轴压缩试验,得到煤岩冲击倾向性。其次通过微震监测、钻孔卸压等现场监测手段,分析采煤工作面推进过程中微震事件分布及应力演化规律。结果表明:煤岩体抗压强度随加载速率增加呈降低趋势,同时煤样测试过程中出现脆性破坏;通过煤岩冲击倾向性测试,发现该矿井为强冲击矿井,需要采取冲击地压防治措施;在监测到确有冲击危险时,应及时采取二次卸压措施,并用钻屑法再次监测解危效果,直至消除冲击危险。 展开更多
关键词 冲击倾向性 冲击地压 微震监测 钻孔卸压
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一种基于Kriging法的煤层冲击倾向性分类图 被引量：2
13
作者 陈超 周健 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第4期1205-1216,共12页
冲击地压是一种由多种确定性和不确定性因素共同作用的地质灾害,目前已探索出多种冲击地压灾害预警方法。然而,传统的评价模型或经验方法常面临建模过程复杂和分类准确率低等问题。为此,本文通过147组包含弹性能量指数(Wet)和冲击能量指... 冲击地压是一种由多种确定性和不确定性因素共同作用的地质灾害,目前已探索出多种冲击地压灾害预警方法。然而,传统的评价模型或经验方法常面临建模过程复杂和分类准确率低等问题。为此,本文通过147组包含弹性能量指数(Wet)和冲击能量指数(Ke)的煤层冲击倾向性数据,提出了基于Kriging空间插值的冲击地压分类经验模型。该模型中,运用2D分类图展示样本冲击倾向性的空间分布并对其分类边界予以拟合,并用43组测试样本验证了Kriging模型的分类表现。结果表明:Kriging模型的分类准确性为91%,优于其他的不确定性评价模型。本文构建的Kriging模型能为煤矿冲击地压灾害预警和采矿设计提供有力依据。 展开更多
关键词 冲击倾向性 空间插值 KRIGING方法 经验分类
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冲击倾向煤样在不同应变率载荷作用下破裂的声发射及碎片分形特征 被引量：1
14
作者 吕鹏飞 路康斌 +1 位作者 曹树斌 丛日盛 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第1期123-130,139,共9页
现有研究针对岩石受载破坏过程的声发射特征和试件碎片分形特征进行了相关分析,并取得了一定成果,但针对冲击倾向煤样在不同应变率单向受载条件下破坏程度的定量描述及与加载应变率定量关系的研究较少。针对该问题,基于MTS-C64.106型电... 现有研究针对岩石受载破坏过程的声发射特征和试件碎片分形特征进行了相关分析,并取得了一定成果,但针对冲击倾向煤样在不同应变率单向受载条件下破坏程度的定量描述及与加载应变率定量关系的研究较少。针对该问题,基于MTS-C64.106型电液伺服系统对原煤试件在单轴静态载荷基础上施加不同应变率载荷试验,试验中采用PCI-2卡型声发射卡对试件受载破裂过程开展实时监测,同时应用分形理论对试件破裂碎片进行处理分析,定量评价试件破碎程度及与载荷应变率的关系。结果表明:(1)在静态载荷基础上,试件破坏的峰值强度随着应变率动载荷的升高而逐渐上升。(2)随着加载应变率增大,声发射总体数量减少,高能声发射事件增多,声发射振铃计数和能量幅值经历缓增-急增-突增的一致转变过程。(3)试件受载的能量输入速率与声发射振铃计数、内部撞击数增长趋势基本一致,即也会经历缓增-急增-突增的变化。(4)声发射与震动强弱正相关的常数随加载应变率增大而减小,与高低能震动数之比负相关的常数随加载应变率增大而增大;原煤试件的破坏模式会发生剪切破坏-劈裂破坏-爆裂破坏的转变。(5)当加载应变率较低时,试件主要是上半部分破坏,应变率增大后由试件中部逐渐向下半部分延伸破坏,原煤试件在动载应变率作用下的破坏过程主要是裂纹的脆性扩展行为。(6)试件冲击碎片质量分维与加载应变率呈二次函数关系,即存在加载应变率极值使试件破坏程度达到最大,试验显示该值为2.8×10^(-3)s^(-1)。 展开更多
关键词 冲击倾向煤样 煤岩破坏 载荷应变率 静态载荷 动态载荷 动态破坏 声发射 分形理论
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多级围压变应力下限循环加卸载煤体冲击倾向性特征研究 被引量：1
15
作者 张传玖 杜涛涛 +1 位作者 任建慧 李宣良 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第10期107-116,共10页
围压作用下煤体冲击倾向性研究对于探明地下深部矿井中煤体冲击地压形成机理起着关键作用。为了探究不同围压作用对煤体冲击倾向性的影响,对煤体进行了多级围压下不同应力下限循环加卸载。结果表明:在3、6、9 MPa围压环境下变应力下限... 围压作用下煤体冲击倾向性研究对于探明地下深部矿井中煤体冲击地压形成机理起着关键作用。为了探究不同围压作用对煤体冲击倾向性的影响,对煤体进行了多级围压下不同应力下限循环加卸载。结果表明:在3、6、9 MPa围压环境下变应力下限循环加卸载作用后煤试件抗压强度分别增加了3.1%、4.7%、6.2%,最后一级循环加卸载过程中轴向应变分别增加了0.61%、0.42%、0.28%,体积应变分别增长了0.32%、0.24%、0.17%,表明煤体受到的围压越大对煤体变形约束越强;随着围压的提高,声发射事件累积数量逐渐降低,峰后声发射累积数量不断降低,累积能量同样逐步降低,表明随着围压的升高,煤试件变得更加致密,破坏形式逐渐由脆性破坏过渡到韧性破坏;经过3、6、9 MPa围压作用,输入能Uinn与弹性应变能Uen不断升高,较之常压条件下煤试件剩余弹性能指数CEF分别提高了21.76%、42.92%、71.69%,说明围压对煤体冲击倾向性具有增强作用,且剩余弹性能指数CEF与围压σ3具有线性函数关系。 展开更多
关键词 煤体 围压 冲击倾向性 循环加卸载 剩余弹性能指数
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冲击倾向性对煤体动态断裂行为的影响研究
16
作者 李果 张传玖 杨永亮 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第12期88-96,共9页
为了探明冲击倾向性对煤体动态断裂特性的影响,对3类煤体进行了变上限循环加卸载试验及动静态I型动态断裂试验。结果表明:3类煤体变应力上限循环加卸载过程中的应变能U^(n)_(e)与输入能U^(n)_(in)之间存在近似线性函数关系,其统一表达... 为了探明冲击倾向性对煤体动态断裂特性的影响,对3类煤体进行了变上限循环加卸载试验及动静态I型动态断裂试验。结果表明:3类煤体变应力上限循环加卸载过程中的应变能U^(n)_(e)与输入能U^(n)_(in)之间存在近似线性函数关系,其统一表达公式为U^(n)_(e)=1.032U^(n)_(in)−5.536;同时测定以上3类煤体剩余弹性能指数C_(EF)分别为25.35、30.34、33.26 kJ/m^(3);通过单边缺口梁三点弯曲试验测得的以上3类煤体静态I型断裂韧度值K_(IC)值分别为0.249、0.291、0.347 MPa·m^(1/2),同时测得的冲击载荷作用下动态K_(IC)分别为0.344、0.416、0.527 MPa·m^(1/2),随着C_(EF)的增加,煤体动态K_(IC)增长倍数逐渐增大,表明煤体冲击倾向性将直接影响其动态断裂力学响应,煤体冲击倾向性越大,其动态断裂参数提高越多;此外,随着煤体冲击倾向程度的增加,动载荷作用后煤体破碎分形维数随之增大,表明煤体受冲击后断裂崩解的更加复杂破碎,动态断裂响应变得更加显著。 展开更多
关键词 冲击倾向性 煤体 剩余弹性能指数 冲击载荷 断裂韧度
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循环应力损伤对煤体冲击倾向性影响研究
17
作者 杨永亮 任建慧 +1 位作者 李宣良 杜涛涛 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第10期142-150,共9页
目前对煤岩体动力学行为特征的研究仅考虑了温度、围压等原始地质作用影响,并未考虑煤炭开采过程中产生的循环应力作用对煤体动力学特性的影响;且对煤体动力学显现特征的判定是以煤体冲击倾向性指标为基本依据,而循环应力损伤作用对煤... 目前对煤岩体动力学行为特征的研究仅考虑了温度、围压等原始地质作用影响,并未考虑煤炭开采过程中产生的循环应力作用对煤体动力学特性的影响;且对煤体动力学显现特征的判定是以煤体冲击倾向性指标为基本依据,而循环应力损伤作用对煤体冲击倾向性及其动力学特性的影响尚未进行深入研究。针对上述问题,对煤样开展了循环应力损伤试验,分析了恒上下限及变上限2种循环应力损伤条件下的煤体冲击倾向性变化特征。试验结果表明:①煤体经恒上下限循环应力作用及变上限循环应力作用后静态抗压强度分别降低了13.86%与16.00%,循环应力会对煤体力学强度产生劣化。②原始煤体剩余弹性能指数为27.34kJ·m^(-3),表示该煤体具有弱冲击倾向性,经过恒上下限循环应力损伤及变上限循环应力损伤后煤体剩余弹性能指数分别降低了约26.30%及36.14%,表明循环应力对煤体的冲击倾向性有显著的弱化作用。③随着煤体剩余弹性能指数的降低,煤体动态抗压强度与动态弹性模量均减小,而动态破坏变形不断增大,表明煤体冲击倾向性将直接影响其动力学特征,煤体冲击倾向性越大,其冲击动力学相关参数劣化程度越高。④随着煤体剩余弹性能指数不断降低,冲击后煤体破碎分形维数降低,表明循环应力使得煤体受冲击后崩解不充分,动力学响应减弱。 展开更多
关键词 煤体 煤体动力学 冲击倾向性 剩余弹性能指数 冲击载荷 循环应力损伤
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润东煤矿3^(#)煤层及顶底板冲击倾向性研究
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作者 庞彩龙 武东雷 范泽军 《山东煤炭科技》 2023年第6期155-157,共3页
冲击地压事故是煤矿生产中的重大灾害事故之一,为了预防润东煤矿冲击地压事故,对润东矿井3^(#)煤层及顶底板岩层进行冲击地压危险性测试。根据冲击倾向性判别指标综合判定3^(#)煤层无冲击倾向性。根据3^(#)煤顶板和底板岩层的弯曲能量... 冲击地压事故是煤矿生产中的重大灾害事故之一,为了预防润东煤矿冲击地压事故,对润东矿井3^(#)煤层及顶底板岩层进行冲击地压危险性测试。根据冲击倾向性判别指标综合判定3^(#)煤层无冲击倾向性。根据3^(#)煤顶板和底板岩层的弯曲能量指数小于15 kJ,判定3^(#)煤顶底板无冲击倾向性。测试结果为润东矿井绿色高效安全生产提供技术保障。 展开更多
关键词 冲击地压 冲击倾向性 顶底板 弯曲能量指数
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不同温度对煤冲击倾向特性影响研究
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作者 唐满元 《煤矿现代化》 2023年第5期51-55,60,共6页
随着我国煤炭浅部资源的耗尽,现已逐步过渡到深部开采。为研究不同温度对深部煤岩冲击倾向性的影响,分别从煤岩宏观破坏状态和能量耗散角度对煤样进行了分析。采用微机电液伺服材料试验机对经过不同温度处理煤岩试件进行单轴压缩实验,... 随着我国煤炭浅部资源的耗尽,现已逐步过渡到深部开采。为研究不同温度对深部煤岩冲击倾向性的影响,分别从煤岩宏观破坏状态和能量耗散角度对煤样进行了分析。采用微机电液伺服材料试验机对经过不同温度处理煤岩试件进行单轴压缩实验,获得不同温度处理煤样的力学参数,通过对冲击倾向性指标进行量化,判断出不同温度对煤岩冲击倾向性的影响。 展开更多
关键词 深部煤岩 冲击倾向性 能量耗散
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冲击倾向性特厚煤层综放面回采巷道支护参数优化研究
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作者 刘军 曾煜 《中国科技期刊数据库 工业A》 2023年第9期56-60,共5页
随着煤炭开采深度的增加,开采活动受到地质条件、地应力及采动应力等因素的影响更为明显,采场及巷道顶板控制难度加大。陕西旬邑青岗坪煤矿4#煤层为冲击倾向性特厚煤层,综放工作面回采过程中巷道围岩变形量大、安全性低,严重影响工作面... 随着煤炭开采深度的增加,开采活动受到地质条件、地应力及采动应力等因素的影响更为明显,采场及巷道顶板控制难度加大。陕西旬邑青岗坪煤矿4#煤层为冲击倾向性特厚煤层,综放工作面回采过程中巷道围岩变形量大、安全性低,严重影响工作面的顺利推进。针对此,本文采用理论分析与数值模拟方法对回采巷道原支护技术方案及工艺进行优化设计。通过数值模拟预测了巷道变形控制情况,并最终决定对42108工作面大断面回采巷道采用“锚网索+W钢带”联合支护,现场工程应用取得了良好的支护效果,使围岩变形得到了有效控制。研究成果对于类似地质条件的回采巷道支护设计具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 特厚煤层 冲击倾向性 巷道支护 综放开采
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