文献类型：期刊文章

作　　者：王爱文[1,2] 高乾书[1] 潘一山[1,2] 宋义敏[3] 李岚[4]

WANG Aiwen;GAO Qianshu;PAN Yishan;SONG Yimin;LI Lan(School of Mechanics and Engineering,Liaoning Technical University,Fuxin 123000,China;Research Institute of Rock Burst,Liaoning Technical University,Fuxin 123000,China;School of Civil Engineering,North China University of Technology,Beijing 100144,China;CCTEG Shenyang Engineering Company,Shenyang 110015,China)

机构地区：[1]辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000 [2]辽宁工程技术大学冲击地压研究院,辽宁阜新123000 [3]北方工业大学土木工程学院,北京100144 [4]中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司,辽宁沈阳110015

出　　处：《煤炭学报》

基　　金：国家自然科学基金面上资助项目(51974150);国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804208);2018年新疆维吾尔自治区天池百人计划(柔性人才)支撑计划资助项目。

年　　份：2021

卷　　号：46

期　　号：3

起止页码：959-972

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EAPJ2020、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：基于煤的冲击倾向性测定方法进行预制钻孔煤样单轴加载试验,研究钻孔煤样的冲击倾向性变化规律,引入破碎颗粒分形维数与新增表面积,分析钻孔煤样破碎过程中的能量耗散规律。结果表明:(1)钻孔使试样以剪切劈裂破坏形式转变为在孔洞两侧孕育、融合裂隙并在岩桥之间产生贯穿裂纹的破坏形式,同时伴随塌孔现象。随钻孔排数增多,钻孔试样呈现出应力峰前塑性损伤逐渐增大,峰值强度降低、积聚弹性能减少,峰后破坏耗时延长、耗能提升的趋势,且单轴抗压强度、冲击能量指数、弹性能量指数均逐渐降低,动态破坏时间显著升高,冲击倾向性逐渐减弱。(2)试样破碎颗粒分形维数与新增表面积具有良好的负相关性:试样破碎程度越低,分形维数越高,新增表面积越小。(3)试样应力峰前能量的输入、耗散与新增表面积无明显关系。峰后能量释放及耗散规律与破碎颗粒新增表面积变化规律一致,新增表面积越大则峰后耗能越多。受加载速率及钻孔布置影响峰后能量差值与新增表面积变化呈"U"形变化趋势。钻孔减缓了试样峰后能量释放与能量耗散速率,且二者降低幅值较为相近,单孔试样降低约17.0%,双孔试样降低约68.3%,三孔试样降低约70.8%。钻孔卸压可以降低峰前积聚的应变能,降低峰后单位时间内释放的能量,使得不易发生动力破坏。

关 键 词：冲击地压 钻孔卸压 分形维数 破碎颗粒表面积  能量耗散规律  

分 类 号：TD324]