| 真三轴单面临空下煤岩组合体冲击破坏特征试验研究 |
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| 引用本文： | 杨科,刘文杰,马衍坤,许日杰,池小楼.真三轴单面临空下煤岩组合体冲击破坏特征试验研究[J].岩土力学,2022(1):15-27. |
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| 作者姓名： | 杨科 刘文杰 马衍坤 许日杰 池小楼 |
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| 作者单位： | 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室;合肥综合性国家科学中心能源研究院;安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心;安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金联合基金重点项目(No.U21A20110);安徽省“115”产业创新团队资助项目。 |
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| 摘 要： | 煤岩复合承载结构所处的应力边界条件不同,冲击地压在巷道中的显现特征和前兆规律亦不相同。采用高频振动采集及孔内成像三轴动静载试验系统,开展了高静载和动静载耦合作用下煤岩组合体真三轴单面临空试验,分析了煤岩组合体界面处力学特征和强度条件,探究了不同应力边界下煤岩组合体的破坏形态、动力显现特征和声发射信号的演变规律。研究结果表明:(1)受煤岩变形相互制约的影响,交界面处砂岩强度被"弱化"。当界面处煤体裂隙尖端的应力大于"弱化"后砂岩强度时,裂隙将穿过煤岩界面发育至砂岩中,砂岩呈现出屈曲层裂、劈裂成板的破坏形态。(2)高静载作用下,煤岩组合体变形破坏特征和声发射信号具有明显的前兆规律,组合体发生承载失效前煤体局部颗粒弹射动能增大、弹射颗粒块度降低,声发射信号由"高频低能"向"高频高能"转变,组合体的破坏形态以剪切-张拉复合破坏为主。(3)受冲击动载影响,顶底板砂岩夹持作用减弱,煤体裂纹尖端应力得不到有效积聚,裂纹扩展到煤岩交界面时被阻隔,组合体以煤样的张拉破坏为主,声发射信号呈现出"高频高能"的特点,但大多集中在冲击破坏之后,导致组合体动力破坏难以预测。(4)与纯静载作用相比,虽然动静载耦合作...
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| 关 键 词： | 采矿工程 冲击地压 动静耦合加载 煤岩组合体 动力显现特征 前兆信息规律 |
Experimental study of impact failure characteristics of coal-rock combination bodies under true triaxial loading and single face unloading |
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| ANG Ke,LIU Wen-jie,MA Yan-kun,XU Ri-jie,CHI Xiao-lou.Experimental study of impact failure characteristics of coal-rock combination bodies under true triaxial loading and single face unloading[J].Rock and Soil Mechanics,2022(1):15-27. |
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| Authors: | ANG Ke LIU Wen-jie MA Yan-kun XU Ri-jie CHI Xiao-lou |
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| Institution: | (State Key Laboratory of Mining Response and Disaster Prevention and Control in Deep Coal Mines,Anhui University of Science and Technology,Huainan,Anhui 232001,China;Institute of Energy,Hefei Comprehensive National Science Center,Hefei,Anhui,230031,China;National&Local Joint Engineering Research Center of Precision Coal Mining,Anhui University of Science and Technology,Huainan,Anhui 232001,China;Key Laboratory of Mining Coal Safety and Efficiently Constructed by Anhui Province and Ministry of Education,Anhui University of Science and Technology,Huainan,Anhui 232001,China) |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | mining engineering rock burst dynamic and static coupled loading coal-rock combined samples dynamic characteristics premonitory information law |
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