为探明工作面注水防冲解危后,回采速率对含水煤体裂隙结构发育的影响,对不同含水率煤样(Dr、Se、Sa)开展不同加载速率单轴压缩试验研究,分析加载速率效应影响下含水煤样力学特性及声发射特征,通过分形维数及扫描电子显微镜(scanning ele...为探明工作面注水防冲解危后,回采速率对含水煤体裂隙结构发育的影响,对不同含水率煤样(Dr、Se、Sa)开展不同加载速率单轴压缩试验研究,分析加载速率效应影响下含水煤样力学特性及声发射特征,通过分形维数及扫描电子显微镜(scanning electron microscope,简称SEM),揭示不同加载速率含水煤样微观结构破断机制。研究结果表明:含水率的增加弱化煤样峰值强度,诱导声发射振铃计数和能量信号滞后出现,水的润滑作用降低煤样张拉裂纹占比,颗粒发生水化作用的同时是降低其脆性属性和改变断口特征的主要原因,断口由脆性断裂向塑性断裂、穿晶断裂向沿晶断裂方向转变;加载速率的增加抑制煤样内部裂纹充分扩张,增强煤样峰值强度和弹性模量,减弱加载初期的累计损伤,导致声发射振铃计数和能量信号逐渐靠近峰值处显现,声发射累计能量从长时缓增-短时突增向短时缓增-短时突增转变;加载速率越快,lg(ML_(eq)/M)-lg L_(eq)(M为碎块总质量,ML_(eq)为小于等效边长L_(eq)的碎屑质量,L_(eq)为等效边长)曲线k值斜率越小,分形维数越大,煤样破碎程度越小,增强煤样脆性属性改变煤样断口形貌。研究成果可为工作面快速安全高效生产提供一定试验基础。展开更多
文摘为探明工作面注水防冲解危后,回采速率对含水煤体裂隙结构发育的影响,对不同含水率煤样(Dr、Se、Sa)开展不同加载速率单轴压缩试验研究,分析加载速率效应影响下含水煤样力学特性及声发射特征,通过分形维数及扫描电子显微镜(scanning electron microscope,简称SEM),揭示不同加载速率含水煤样微观结构破断机制。研究结果表明:含水率的增加弱化煤样峰值强度,诱导声发射振铃计数和能量信号滞后出现,水的润滑作用降低煤样张拉裂纹占比,颗粒发生水化作用的同时是降低其脆性属性和改变断口特征的主要原因,断口由脆性断裂向塑性断裂、穿晶断裂向沿晶断裂方向转变;加载速率的增加抑制煤样内部裂纹充分扩张,增强煤样峰值强度和弹性模量,减弱加载初期的累计损伤,导致声发射振铃计数和能量信号逐渐靠近峰值处显现,声发射累计能量从长时缓增-短时突增向短时缓增-短时突增转变;加载速率越快,lg(ML_(eq)/M)-lg L_(eq)(M为碎块总质量,ML_(eq)为小于等效边长L_(eq)的碎屑质量,L_(eq)为等效边长)曲线k值斜率越小,分形维数越大,煤样破碎程度越小,增强煤样脆性属性改变煤样断口形貌。研究成果可为工作面快速安全高效生产提供一定试验基础。
