层理角度对硬煤冲击倾向性影响的实验研究

论文摘要

冲击倾向性是煤矿井下发生冲击灾害的内在原因,层理角度对其有重要影响。为探究层理角度对煤样冲击倾向性影响,制备不同层理角度标准煤样,并测试其超声波速,利用GCTS RTR-4600高温高压岩石力学试验系统测定力学参数,计算各项冲击倾向指标,收集碎屑进行断口形态扫描电镜细观分析。研究表明:1)层理面与加载方向夹角对煤样力学参量影响显著,宏观破坏模式及细观断裂特征存在强烈层理效应;2)当层理面与加载方向夹角为90°时煤样冲击倾向性最强,0°时次之,45°时最弱;3)煤样声学特征各向异性明显,轴向垂直层理煤样波速比轴向斜交层理煤样高15.1%;4)同一层理煤样超声波速与弹性模量、单轴强度、冲击能量指数及冲击能量速度指数正相关,且线性拟合优度良好,为煤岩冲击倾向无损检测提供新思路。

论文目录

• 1 实验
•   1.1 试样制备
•   1.2 测试方法及结果分析
• 2 层理煤样破坏特征分析
•   2.1 煤样宏观破坏特征
•   2.2 煤样破坏断口细观分析
•   2.3 煤样破坏能量演化规律
• 3 层理煤样波速与冲击倾向性关系
•   3.1 煤样超声波速的层理效应
•   3.2 煤样力学参数与波速关系
•   3.3 煤样冲击倾向性与波速关系
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李磊,李宏艳,李凤明,齐庆新,孙中学,莫云龙,刘学

关键词: 层理角度,冲击倾向性,各向异性,破坏特征,超声波波速

来源: 采矿与安全工程学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,煤炭科学技术研究院有限公司安全分院,煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院)

基金: 国家重点研发计划项目(2017YFC0804200),国家自然科学基金面上项目(51674143,51874176)

分类号: TD324

DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.05.016

页码: 987-994

总页数: 8

文件大小: 795K

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