• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤体成分及微结构与卸荷弹射相关性分析
  • 116
  • 作者

    成云海许文涛李峰辉张修峰胡兆锋

  • 单位

    安徽理工大学矿业工程学院山东能源集团山东新巨龙能源有限责任公司

  • 摘要
    物质成分、岩性组构是煤的固有属性,是决定其力学性质的根本因素。具有冲击倾向的不同成煤在应力场环境类似条件下弹射显现差异很大,与煤的固有属性密切相关。本文选取内蒙古自治区鄂尔多斯煤田煤层(易弹射煤样,简称T-e)与山东菏泽煤田煤层(不易弹射煤样,简称T-d)进行对比分析,从煤的固有属性出发,开展真三轴压缩条件下高应力卸荷力学试验,分析煤的强度特征、破坏过程以及破坏断口的微观破裂特征与弹射程度差异相关性。结果表明:T-d中O含量少,Al含量高,细化晶粒,断裂及抗拉强度和冲击韧性显著增强,是影响弹射差异的成分因素;T-e内部存在明显的裂缝、层理结构等微结构,具有微结构发育、强骨架特征,是影响弹射差异的结构原因;煤固有属性的差异导致不同的力学显现,T-e峰值强度低、弹模较小,应变率大,在张拉和剪切应力相互作用下,宏-微观破坏呈现出复合破坏特征,破坏充分且剧烈,弹射明显;T-e的AE事件数及累积的能量剧烈增加,呈现三阶段特征,不稳定波动阶段表现为高能量释放。研究内容为探究煤体内在因素与卸荷弹射破坏相关性提供一种研究思路,为评价煤层冲击倾向性提供一种新的实验佐证,为针对性防治弹射提供一种防冲依据。
  • 关键词

    煤体弹射成分微结构真三轴卸荷特性冲击地压

  • 文章目录
    1 煤体的化学成分及微观形貌
    1.1 煤体的化学成分
    1.2 煤体的微观形貌
    2 试验方案
    2.1 试验设备
    2.2 试件制备
    2.3 试验方案
    3 两种煤样的力学特征与弹射相关性
    4 煤样破坏特征与弹射相关性分析
    4.1 宏观破坏特征与弹射相关性
    4.2 微观破坏形貌与弹射相关性
    5 三轴压缩声发射参数演化特征
    6 结论
  • 引用格式
    成云海,许文涛,李峰辉,张修峰,胡兆锋.煤体成分及微结构与卸荷弹射相关性分析[J/OL].采矿与安全工程学报:1-11[2023-06-18].http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1760.TD.20230316.1120.002.html
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