双向静载约束条件下动力冲击对煤岩的损伤影响

作者

赵洪宝刘一洪张向阳李金雨王涛程辉刘瑞
单位

安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室中国矿业大学（北京）能源与矿业学院
摘要

利用自行研制的约束式摆锤冲击动力加载装置,对煤样进行双向静载约束条件下动力冲击试验,在不同静载约束条件下,研究了恒定冲量循环冲击与递增冲量循环冲击对煤样损伤演化的影响规律。基于超声波检测对不同静载约束条件下试样受冲击作用的损伤程度定量化表征,并对不同静载约束条件下煤岩表面的裂纹扩展规律进行了分析。研究发现在不同静载约束条件下煤岩产生损伤的冲量阈值不同,并且煤岩在不同冲击方式作用下的损伤量均随累计冲量的增加而增大,当累计冲量相同并且每次冲击产生的冲量均大于煤岩产生损伤的冲量阈值时,恒定冲量冲击对煤岩的破坏效率更高。在静载约束条件下,裂纹尺度和数量以及分岔频率均随静载约束比的增加而增加,即随着静载约束比的增加,煤岩的破坏形式趋于复杂化发展。
关键词

双向静载约束冲击荷载损伤量冲量阈值裂纹扩展
基金项目(Foundation)

越崎杰出学者项目（800015Z1179）；国家自然科学基金项目（51474220）；中央基本科研业务费项目（2009QZ03）；
文章目录

1 试验设备及原理
1.1 加载设备及原理
1.2 煤岩损伤量化表征原理
1.3 试验方案
2 双向静载约束及冲击荷载对煤岩损伤的影响
2.1 不同静载约束条件下恒定冲量冲击对煤岩损伤影响
2.2 不同静载约束条件下递增冲量循环冲击对煤岩损伤影响
2.3 不同冲击方式对煤岩损伤影响的对比分析
3 双向静载约束条件下冲击荷载对煤岩表面裂纹扩展规律影响
3.1 裂纹扩展形态及分析
3.2 静载约束与煤样表面裂纹分形维数的关系
4 结论
引用格式

赵洪宝,刘一洪,张向阳,李金雨,王涛,程辉,刘瑞.双向静载约束条件下动力冲击对煤岩的损伤影响[J].采矿与安全工程学报,2021,38(01):130-137+145.
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