高应变率下煤力学特性试验研究_中国煤炭行业知识服务平台

高应变率下煤力学特性试验研究

作者

李明茅献彪曹丽丽茅蓉蓉浦海
单位

中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室中国矿业大学力学与建筑工程学院南通航运职业技术学院船舶工程系
摘要

利用Φ50 mm分离式霍普金森(Hopkinson)压杆(SHPB)试验系统,对煤进行单轴冲击压缩试验,明确煤的力学特性随应变率的变化规律。试验气压等级设计为0.30,0.35,0.40,0.45,0.50,0.55 MPa,为试样提供相应的6组不同应变率。试验结果表明:高应变率下煤应力-应变曲线大致分为压密阶段、弹性变形阶段、微裂纹演化阶段、裂纹非稳定扩展阶段以及卸载阶段;应变率升高缩短压密阶段,延长弹性变形阶段;随着应变率的升高,煤动态弹性模量与峰值应力近似呈对数形式增加,而峰值应变近似呈对数形式降低;煤试样的破坏程度随应变率的升高而增加,应变率由68.666 s-1增加到79.751 s-1,煤破坏程度对应变率的敏感性最为显著。研究结果可为采矿工程割煤参数的确定提供依据。
关键词

高应变率煤力学特性冲击载荷采矿工程
基金项目(Foundation)

国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB227900)；国家自然科学基金项目(51104128,51227003,U1261201,51322401)；教育部博士点基金项目(20120095110013)；江苏省高校研究生创新基金项目(KYLX_1371)；