震动载荷下含瓦斯煤动力学特征 |
| |
引用本文: | 孔祥国,王恩元,李树刚,胡少斌,鞠云强,李金铎.震动载荷下含瓦斯煤动力学特征[J].煤炭学报,2020,45(3). |
| |
作者姓名: | 孔祥国 王恩元 李树刚 胡少斌 鞠云强 李金铎 |
| |
作者单位: | 西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安710054;教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西西安710054;中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州221116;河海大学土木与交通学院,江苏南京210098 |
| |
基金项目: | 国家自然科学基金;国家自然科学基金;陕西省自然科学基础研究计划 |
| |
摘 要: | 为了研究震动载荷下含瓦斯煤动力学特性,建立了含瓦斯煤霍普金森压杆试验系统,考虑轴向静载、围压、瓦斯压力和动载荷冲击速度4个因素,开展了含瓦斯煤动力学试验,通过采集入射波、反射波和透射波信号,分析了震动载荷下含瓦斯煤动态应力应变曲线变化规律,研究了含瓦斯煤峰值强度和峰值应变与有效轴向静载、有效围压和动载荷冲击速度的关系。研究结果表明:震动载荷下含瓦斯煤动态应力应变曲线无压密阶段,初始加载应力就随应变呈"线弹性"增加趋势;随着应变进一步增加,应力变化先趋于平缓又快速增加,该曲线表现出"跃进"特性,这与炭在晶体微破裂中的作用有关;峰后试样未产生宏观破坏,弹性能释放造成应力应变出现"回弹"现象。含瓦斯煤峰值强度随有效轴向静载呈指数增加、随有效围压呈线性增加、随动载荷冲击速度呈先增加后减小;含瓦斯煤峰值应变随有效轴向静载呈线性增加、随有效围压呈指数衰减、随动载荷冲击速度增大而增加。震动载荷下含瓦斯煤应变率效应明显,在应变率低水平阶段,含瓦斯煤峰值强度和峰值应变随应变率增加而增加,超过临界应变率,含瓦斯煤峰值强度和峰值应变将保持稳定。该研究有助于完善含瓦斯煤动力学,为矿井动载荷诱导的含瓦斯煤动力灾害防治提供借鉴。
|
关 键 词: | 含瓦斯煤 动力学特征 震动载荷 应变率效应 |
本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录! |
|