不同含水率煤样单轴冲击力学性质试验研究

TD324; 目前,巷道煤层注水是预防综放开采煤岩体冲击地压的有效技术措施之一.利用义马矿区耿村煤矿综放工作面煤样,在室内进行煤样吸水性试验后,制作成不同含水率的圆柱形煤样,进行霍普金森(SHPB)单轴冲击试验,研究冲击速度和含水率对煤样动态力学性质的影响.结果表明:(1)煤样含水率与浸水时间呈正相关.按照含水率-浸水时间曲线拐点,将煤样浸水过程划分为2个阶段即前期浸水和后期浸水阶段.(2)煤样动态力学参数均与煤样冲击速度和含水率有关.当煤样含水率一定时,随着冲击速度增大,煤样动态抗压强度和动态弹性模量均与冲击速度呈正相关;当煤样冲击速度一定时,随着含水率升高,煤样动态抗压强度和动态弹性模量均...

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Published in河南理工大学学报（自然科学版） Vol. 42; no. 5; pp. 18 - 28
Main Authors 翟新献, 刘勤裕, 赵晓凡, 任柱安, 郭钊洋
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000 01.09.2023
Subjects
SHPB
coal specimen
uniaxial impact
dynamic mechanical property
含水率
冲击速度
动态力学性质
impact velocity
煤样
单轴冲击
moisture content
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ISSN1673-9787
DOI10.16186/j.cnki.1673-9787.2021120121

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Summary:TD324; 目前,巷道煤层注水是预防综放开采煤岩体冲击地压的有效技术措施之一.利用义马矿区耿村煤矿综放工作面煤样,在室内进行煤样吸水性试验后,制作成不同含水率的圆柱形煤样,进行霍普金森(SHPB)单轴冲击试验,研究冲击速度和含水率对煤样动态力学性质的影响.结果表明:(1)煤样含水率与浸水时间呈正相关.按照含水率-浸水时间曲线拐点,将煤样浸水过程划分为2个阶段即前期浸水和后期浸水阶段.(2)煤样动态力学参数均与煤样冲击速度和含水率有关.当煤样含水率一定时,随着冲击速度增大,煤样动态抗压强度和动态弹性模量均与冲击速度呈正相关;当煤样冲击速度一定时,随着含水率升高,煤样动态抗压强度和动态弹性模量均与含水率呈负相关.(3)根据屈服强度和峰值强度,将煤样单轴动态应力-应变全过程划分为3个变形阶段即弹性阶段、屈服阶段和应变软化阶段,回归出煤样各阶段应力-应变拟合方程.研究结果可为冲击地压矿井深孔煤层注水防冲措施的实施和应用提供参考.
ISSN:1673-9787
DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2021120121