不同环境湿度下承压破碎煤岩蠕变分形特征研究 |
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引用本文: | 张天军,郭毅,庞明坤,彭文清,李洋,张硕.不同环境湿度下承压破碎煤岩蠕变分形特征研究[J].采矿与安全工程学报,2020,37(5):1037-1044. |
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作者姓名: | 张天军 郭毅 庞明坤 彭文清 李洋 张硕 |
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作者单位: | 西安科技大学安全科学与工程学院,陕西 西安 710054;西安科技大学理学院,陕西 西安 710054 |
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摘 要: | 承压破碎煤岩在不同环境湿度下的变形及破碎量不同,为探究不同环境湿度下承压破碎煤岩变形与破坏过程中的分形特征,利用自制破碎岩石压实装置,结合DDL600电子万能试验机和计算机采集系统,对不同环境湿度下的破碎煤岩进行侧限压实试验,分析不同环境湿度下承压破碎煤岩蠕变分形特征。结果表明:1)随着轴向应力的增大,破碎煤岩的分形维数从2.38增加到2.64,逐渐接近分形破碎极限,其变化过程可分为6 MPa以前的迅速增加阶段和6 MPa以后的缓慢增加阶段;2)分形维数随环境湿度的增加而增大,且在高应力下增幅较大,但增速逐渐减缓;3)蠕变时间从30 min增加到160 min,分形维数仅增加了0.06,说明时间效应对分形维数影响较小;4)相对破碎率Bg随轴向应力变化呈对数增长,与分形维数之间具有线性关系。可见,随着环境湿度的增长,破碎煤岩的承载能力有所下降,该结论为进一步研究巷道围岩稳定性和地表沉陷提供依据。
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关 键 词: | 环境湿度 破碎煤岩 分形维数 蠕变 |
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