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为了研究煤岩材料破坏的加载速率效应,利用岩石力学加载试验系统及红外辐射监测平台,开展不同等级速率的单轴压缩试验,并从破坏形态、力学性质、能量演化和红外辐射特征等角度进行分析。研究结果表明:随着应变速率增加,试样破坏形态由中、低速率下的剪切破坏向高应速下的全面剪胀失稳破坏转变;试样应变速率的对数与峰值强度呈正相关,可以采用二项式描述;应变速率与能量演化密切相关,存在塑性向脆性转变的临界速率;高应变速率试样0.75σc 时热像图上出现高温异常突变点,低应变速率试样0.98σc 时才出现高温异常区域;低应变速率试样最高温值出现在应力峰值前几秒,中、高应变速率试样最高温值与应力峰值几乎同时到达,临破裂前出现了“V”型异常转折现象。研究结果可以为岩石动力灾变预警提供参考。 相似文献
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利用在煤岩体孔隙、裂隙内的瓦斯流动,建立符合黄陵二号煤矿的顺层钻孔抽采渗流模型,并利用COMSOL Multiphysics模拟了瓦斯在煤体内部运移规律,得出合理的钻孔抽采瓦斯有效半径,并考虑到不同的抽采负压、渗透率造成的影响,为以后瓦斯抽采工作提供了重要依据。 相似文献
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为探索瓦斯与应力作用下煤体红外辐射响应特征,利用自主研发的含瓦斯煤岩破裂温度变化检测实验系统,以平煤十一矿煤样作为研究对象,分析其在不同瓦斯压力下力学性质和红外辐射特性,并对差分最高辐射温度ΔTMIR、累计差分温度ΣΔTMIR、热像演化等在不同瓦斯压力下的时变特性进行对比分析。结果表明:随着瓦斯压力的增大,试样破坏形态从单斜面剪切破坏向剪张性失稳破坏转变,破坏发展明显增强;试样的峰值抗压强度、弹性模量随着瓦斯压力的增大而降低,峰值应变表现为先增加后快速降低;不同瓦斯压力下,试样整体上表现出增温趋势,低瓦斯压力(0~0.4 MPa)条件下临破裂前出现升温前兆,而高瓦斯压力(0.6,0.8 MPa)则表现为降温前兆;试样加载过程中出现低温异常条带和高温异常区域,且与宏观裂纹走向及位置一致;并揭示了瓦斯影响下煤岩红外辐射的响应机制:热弹效应、摩擦热效应、瓦斯膨胀吸热效应及吸附瓦斯解吸吸热效应,不同加载阶段热效应的影响程度不同。研究结果解释了煤岩瓦斯动力灾害温度异常变化的原因,明确了不同瓦斯压力下的红外预警前兆特征,可以根据矿井瓦斯压力的大小有针对性... 相似文献