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2021年第11期
2021-11-22
53

静动组合三轴加载煤岩强度劣化试验研究

  • 作者:

    任建喜
    云梦晨
    张琨
    景帅
  • 关键词:

    煤岩力学
    三轴压缩试验
    声发射检测
    动载试验
  • 作者单位:

    西安科技大学 建筑与土木工程学院

摘要

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摘要:

基于煤岩力学伺服三轴压缩试验系统,辅以声发射检测,对彬长矿区某矿煤岩进行高应力下不同频率动载试验,研究煤岩动载诱发后破坏机理与强度劣化规律。结果表明:煤岩动载扰动后强度劣化明显,峰值强度、应变与动载频率呈负相关;动载扰动后煤岩内部裂隙进一步发育,提前进入屈服变形;煤岩破坏首先从内部开始,逐渐延伸至表面,破坏形式由剪切破坏变为横向拉伸破坏。声发射定位点由中心向外部扩展,大量分布在煤岩表面,与煤岩裂隙发育区域及主要破坏方向基本保持一致;声发射能量事件主要发生在动载加载初期阶段及峰值阶段且峰值阶段达到最大,能量与煤岩应力水平呈正相关,破坏后能量迅速回落。煤岩动载结束后继续静载加载到其动载最大应力阶段前无声发射能量事件产生,发生明显凯泽现象;临近峰值破坏阶段声发射能量迅速回落,此特性可作为预测煤岩破坏的前兆。

  • 标准煤样
  • 动静三轴试验系统
  • 不同条件静、动载下煤岩破裂面位置确定
  • 不同条件静、动载下煤岩破坏形式
  • 煤岩应力-声发射能量时程曲线
  • 应力-应变与时程曲线
  • 幅值5 MPa不同频率煤岩动载试验曲线
  • 动载扰动监测情况
任建喜,云梦晨,张琨,等.静动组合三轴加载煤岩强度劣化试验研究[J].煤炭科学技术,2021,49(11):105-111. REN Jianxi,YUN Mengchen,ZHANG Kun,et al.Experimental research on coal and rock strength deterioration under combined static and dynamic triaxial loading[J].Coal Science and Technology,2021,49(11):105-111.

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