文献类型：期刊文章

作　　者：陈光波[1,2] 李谭[1,2] 杨磊[3] 张国华[4] 李建伟[1] 董红娟[1]

CHEN Guangbo;LI Tan;YANG Lei;ZHANG Guohua;LI Jianwei;DONG Hongjuan(Mining Research Institute,Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou 014010,China;College of Energy and Mining Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China;CCTEG Coal Mining Research Institute,Beijing 100013,China;College of Mining Engineering,Heilongjiang University of Science and Technology,Harbin 150022,China)

机构地区：[1]内蒙古科技大学矿业研究院,内蒙古包头014010 [2]山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛266590 [3]中煤科工开采研究院有限公司,北京100013 [4]黑龙江科技大学矿业工程学院,黑龙江哈尔滨150022

出　　处：《采矿与岩层控制工程学报》

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51774122);内蒙古自治区自然科学基金资助项目(2020BS05007);内蒙古科技大学创新基金资助项目(2019QDL-B33)。

年　　份：2021

卷　　号：3

期　　号：2

起止页码：80-90

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、JST、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为研究不同煤岩比例及组合方式的组合体力学特性和破坏机制,对19种不同煤岩比例和组合方式的二元、三元组合体开展轴向压缩试验,从抗压强度、弹性模量、峰前能量、冲击能量指数等参数入手,分析组合体的力学特性;对构建的煤岩组合体相互作用模型进行理论分析,探究煤岩组合体的失稳破坏机理;从煤岩组合体的不同破坏形态入手,研究组合体破坏过程中的能量传递机制。研究发现:组合体的抗压强度介于各组分抗压强度之间,且偏向于软弱组分的抗压强度,随着细砂岩比例的增加而增大;组合体的弹性模量随着细砂岩占比的增大而增大,且岩石的弹性模量越大,组合体的弹性模量也越大;有煤组分的组合体的峰前积聚能量较少,细砂岩与粗砂岩构成的组合体的峰前积聚能量较多,组合体的峰前能量随着细砂岩占比的增加而增多;组合体的冲击能量指数与细砂岩比例为线性关系,随着细砂岩占比的增加而增大;细砂岩组分对于组合体的抗压强度、峰前能量、冲击能量指数的影响较大,对组合体的力学特性和冲击效应起决定作用;推导了煤岩组合体的弹性模量计算公式,从理论上揭示了组合体的弹性模量随岩石占比的增加而增加的规律;构建了煤岩组合体的力学模型,分析了组合体的失稳破坏机制。研究结果可为煤炭资源开采过程中的煤岩体相互作用下的破坏形态、力学特性、失稳机制等研究提供参考。

关 键 词：煤岩组合体  力学特征 破坏机理  能量  力学分析  

分 类 号：TD315]