单轴循环荷载对煤弹塑性和能量积聚耗散的影响 被引量：15

1

作者 刘江伟 黄炳香 魏民涛 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第1期26-30,共5页

为了研究循环加载对煤岩弹塑性和能量积聚耗散的影响,对二2煤进行了单轴压缩循环加载实验,分析得出首次加载、卸载、再加载弹性模量呈正相关关系;随着循环数的增加,弹性应变会表现出倒"U"形变化,塑性应变表现出"U"... 为了研究循环加载对煤岩弹塑性和能量积聚耗散的影响,对二2煤进行了单轴压缩循环加载实验,分析得出首次加载、卸载、再加载弹性模量呈正相关关系;随着循环数的增加,弹性应变会表现出倒"U"形变化,塑性应变表现出"U"形变化的规律,由应变引起的弹性模量E、弹性能量指数Wet和能量耗散率Wed都表现出倒"U"形变化的规律,首个平均弹性模量变化率η为30%,耗散的能量j sd呈"U"形变化,当弹性能量指数Wet达到最大值时,冲击现象最容易发生;分析出微裂纹的萌生传播速度随应力振幅的增加而增加,微塑性变形速度也随之增加,弹性能量指数在压密和线弹性阶段随加载程度的增加表现出先增加后减小的趋势,在"弹塑性临界点"达到最大值. 展开更多

关键词 煤 循环荷载 弹塑性 能量积聚耗散 弹性能 塑性能 弹性能量指数 能量耗散率

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岩石单轴压缩试验中能量演化分析方法 被引量：30

2

作者 刘之喜 王伟 +1 位作者 罗吉安 缪广红 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3131-3139,共9页

为了探究岩石单轴压缩试验过程中的能量演化规律,利用RMT-150b岩石力学测试系统采用相同的加载速率对白砂岩分别进行了单轴压缩试验、单轴分级加卸载试验。基于裂纹产生及扩展模型研究,假设疲劳损伤和裂纹间的界面摩擦对弹性能无影响,... 为了探究岩石单轴压缩试验过程中的能量演化规律,利用RMT-150b岩石力学测试系统采用相同的加载速率对白砂岩分别进行了单轴压缩试验、单轴分级加卸载试验。基于裂纹产生及扩展模型研究,假设疲劳损伤和裂纹间的界面摩擦对弹性能无影响,则可以认为单轴压缩中与单轴分级加卸载各卸载点荷载相等处,弹性能均相等。基于上述假设对单轴压缩过程中弹性能、耗散能、弹性能占总能量比例、耗散能占总能量比例、弹性能与耗散能比值等进行分析。通过利用红砂岩单轴循环加卸载中弹性能的演化规律验证了这一假设的正确性。研究结果表明:①通过对单轴压缩试验过程中能量演化规律分析发现塑性耗散能、弹性能、滞回效应耗散能存在于岩石单轴压缩的各个阶段。②部分滞回效应能可以储存在岩石内部并且随着荷载增大呈线性增长。③弹性能与塑性能的增长速率都随着荷载增大而增大,通过对弹性能与耗散能比值分析,得出了不同荷载范围内岩石的弹性能与耗散能增长速率的比较,并且在岩石强度的80%左右处弹性能与耗散能比值达到最大,与弹性能量指数相等,说明该分析方法对岩石能量演化趋势的分析具有一定的合理性。④通过红砂岩单轴循环加卸载试验分析发现,疲劳损伤和裂纹间的界面摩擦会产生塑性变形导致岩石加卸载曲线逐渐右移,且对弹性能无影响。⑤根据单轴分级加卸载各卸载点弹性能分析单轴压缩试验过程中能量演化规律,并使用单轴循环加卸载试验的弹性能演化规律进行验证,说明了分析方法的正确性。 展开更多

关键词 能量演化 单轴压缩试验 单轴分级加卸载 单轴循环加卸载 弹性能量指数

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不同围压下砂岩能量变化试验研究 被引量：2

3

作者 宾婷婷 付小敏 +3 位作者 熊魂 沈忠 王从颜 黄兴建 《中国测试》 北大核心 2015年第4期1-4,共4页

为了解周期载荷对岩石类材料力学性能的影响,利用MTS 815程控伺服岩石刚性试验系统,对砂岩进行不同围压下的加卸载试验,研究不同围压下的加卸载过程及砂岩变形特征的能量变化情况。分析表明:1)岩石在不同围压下的加卸载过程中,会形成一... 为了解周期载荷对岩石类材料力学性能的影响,利用MTS 815程控伺服岩石刚性试验系统,对砂岩进行不同围压下的加卸载试验,研究不同围压下的加卸载过程及砂岩变形特征的能量变化情况。分析表明:1)岩石在不同围压下的加卸载过程中,会形成一个开口向下的"尖叶状"滞回环,且随围压增大,滞后回线沿轴向应变增大的方向移动,且不可逆;2)根据砂岩弹性能量指数的变化,一定程度上揭示岩石在压密阶段的能量变化过程;3)静态三轴实验状态下,砂岩的平均能量指数与围压呈现一定的函数关系;4)总体上,砂岩的弹性能量指数随围压的增加而逐渐减小。这表明轴向压力作用下砂岩随围压的增加,吸收外界施加能量的能力逐渐变弱。 展开更多

关键词 变围压 应力-应变曲线 能量损耗 弹性能量指数

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不同冲击倾向性煤样力学特性与能量演化规律研究 被引量：5

4

作者 武成家 秦涛 +1 位作者 刘振文 刘刚 《中国矿业》 2021年第2期160-166,共7页

为了研究不同冲击倾向性煤样在循环载荷下的力学特征及能量演化规律,对强冲击倾向性煤样、弱冲击倾向性煤样和无冲击倾向性煤样进行系统分析,并提出了弹性能释放速率及计算方法,得到不同冲击倾向性煤样循环载荷下应力-应变曲线的特征、... 为了研究不同冲击倾向性煤样在循环载荷下的力学特征及能量演化规律,对强冲击倾向性煤样、弱冲击倾向性煤样和无冲击倾向性煤样进行系统分析,并提出了弹性能释放速率及计算方法,得到不同冲击倾向性煤样循环载荷下应力-应变曲线的特征、应变变化规律及耗散能和弹性能转化规律,给出不同冲击倾向性煤样破坏与能量演化关系。研究结论如下:无冲击倾向性煤样应力-应变曲线具有疏-密的特征,弱冲击倾向性煤样应力-应变曲线具有疏-密-疏的特征,强冲击倾向性煤样应力-应变曲线具有密的特征;随着冲击倾向性的增加,卸载峰值应变及平均卸载应变均在逐渐的减小;强、弱和无冲击倾向性煤样平均峰值应变整体呈现先增加后减小的趋势;随着循环次数的增加,耗散能整体也呈现先减少后增加的趋势,弹性能也越来越大且呈现近线性的增长;弹性能量指数呈现先增大后减小的趋势,局部出现波动;随着冲击倾向性增强,塑性能的消耗越少,储存的弹性能越多,破坏时转化的能量也就越多。 展开更多

关键词 冲击地压 力学特性 弹性能量指数 能量演化 煤样

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煤层冲击倾向性试验研究 被引量：16

5

作者 陈绍杰 郭惟嘉 +1 位作者 杨永杰 邹杰 《矿业安全与环保》 北大核心 2007年第2期10-11,14,共3页

采用MTS对山东某矿3下煤进行了煤层冲击倾向性试验研究,通过对冲击能量指数、弹性能量指数和动态破坏时间3个煤层冲击能量指标的试验和分析,得出煤层具有较弱的冲击倾向;结合实际采矿条件,应加强冲击地压的预测预报,以保证矿井的安全生产。

关键词 煤层 冲击倾向性试验 冲击能量指数 弹性能量指数 动态破坏时间

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气藏开发阶段划分新方法 被引量：4

6

作者 季丽丹 赵亮 +2 位作者 何东博 王军磊 郭建林 《断块油气田》 CAS 2013年第4期454-457,469,共5页

弹性能量指数可体现气藏的固有性质,在气田开发过程中表现出规律性的变化。通过分析不同类型气藏弹性能量指数曲线的变化规律,对不同类型气藏的开发阶段进行了划分,并结合实例进行了应用。应用结果表明,该气藏开发阶段划分方法科学、简... 弹性能量指数可体现气藏的固有性质,在气田开发过程中表现出规律性的变化。通过分析不同类型气藏弹性能量指数曲线的变化规律,对不同类型气藏的开发阶段进行了划分,并结合实例进行了应用。应用结果表明,该气藏开发阶段划分方法科学、简便,具有较强的合理性与可操作性,为气田开发阶段的划分提供了一种新思路,并对深入认识气藏生命周期具有重要意义。 展开更多

关键词 开发阶段 弹性能量指数 异常高压气藏 有水气藏

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红阳矿区12^#煤层及其顶板冲击倾向性试验研究 被引量：2

7

作者 王炯 崔家森 +3 位作者 郝育喜 张逸龙 孟志刚 王浩 《中国矿业》 北大核心 2016年第5期70-73,101,共5页

冲击地压是煤矿深部开采面临的最主要动力灾害之一,红阳矿区主采的12#煤层开采深度已接近1000m,冲击动力灾害愈发严重。为了解冲击动力学灾害发生的机理,依据煤层及顶板岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法和标准,通过室内岩石力学试验... 冲击地压是煤矿深部开采面临的最主要动力灾害之一,红阳矿区主采的12#煤层开采深度已接近1000m,冲击动力灾害愈发严重。为了解冲击动力学灾害发生的机理,依据煤层及顶板岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法和标准,通过室内岩石力学试验得出煤样的单轴抗压强度为6.51MPa、冲击能量指数为1.93、弹性能量指数为3.11、动态破坏时间为252ms,煤层顶板弯曲能量指数为101.922kJ,综合判定12#煤层及其顶板均具有弱冲击倾向性。以上述研究结果为基础,结合红阳矿区12#煤层的实际生产条件,为该煤层深部开采延伸工程中的冲击地压预测及防治提供参考依据。 展开更多

关键词 红阳矿区 冲击倾向性 单轴抗压强度 冲击能量指数 弹性能量指数 动态破坏时间

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跃进煤矿煤岩冲击倾向性试验研究 被引量：3

8

作者 支光辉 黄春光 《煤炭工程》 北大核心 2009年第11期76-78,共3页

煤岩冲击倾向性研究是冲击地压机理研究的重要组成部分,也是冲击地压预测预报及防治的基础。针对义马跃进煤矿特点,运用RMT-150型试验系统对该矿开采煤层及顶板岩层进行煤岩冲击倾向性试验,得出所采煤层及其顶板岩层均具有弱冲击倾向性... 煤岩冲击倾向性研究是冲击地压机理研究的重要组成部分,也是冲击地压预测预报及防治的基础。针对义马跃进煤矿特点,运用RMT-150型试验系统对该矿开采煤层及顶板岩层进行煤岩冲击倾向性试验,得出所采煤层及其顶板岩层均具有弱冲击倾向性;结合跃进煤矿实际开采条件,应加强冲击地压的预测预报及防治工作,以保证矿井的安全生产。 展开更多

关键词 冲击地压 冲击倾向性 冲击能量指数 弹性能量指数 动态破坏时间

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基于单轴加卸载试验的千枚岩岩爆倾向性研究 被引量：2

9

作者 李淼 崔明 《中国矿业》 北大核心 2017年第1期151-155,共5页

为研究具有层理结构岩石的岩爆倾向性,以西鞍山铁矿地区的层理千枚岩为研究对象,现场取样并加工为标准试样,使用刚性压力机进行单轴加卸载压缩试验。对试验结果进行分析,揭示了西鞍山铁矿地区千枚岩的破坏特征,在室内岩石力学试验的基础... 为研究具有层理结构岩石的岩爆倾向性,以西鞍山铁矿地区的层理千枚岩为研究对象,现场取样并加工为标准试样,使用刚性压力机进行单轴加卸载压缩试验。对试验结果进行分析,揭示了西鞍山铁矿地区千枚岩的破坏特征,在室内岩石力学试验的基础上,结合线弹性能判据(PES)及弹性能量指数(WET)对不同层理角度下的岩石岩爆倾向性定量分析。结果表明:千枚岩强度在加载方向与层理夹角为0°、90°时最高,30°、45°时较低,60°最低,总体呈现出U型变化规律;千枚岩的弹性模量随夹角的增大逐渐增大:PES、WET指标均显示,千枚岩的岩爆倾向性呈0°最大,90°次之,60°最小的类U型变化趋势。研究结果为在层理岩石内开拓巷道、确定巷道走向及进行巷道支护等方面提供了有益参考。 展开更多

关键词 岩石力学 千枚岩 弹性能判据 弹性能量指数 岩爆预测 横观各向同性

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煤岩物理力学性质与冲击倾向性关系 被引量：22

10

作者 李宏艳 《煤矿开采》 北大核心 2011年第3期43-46,55,共5页

冲击倾向性是煤岩介质的固有属性,是发生冲击矿压的必要条件,物理力学参数表征煤岩介质的性质,基于大量煤岩介质物理力学参数数据及冲击倾向性结果,分析了煤岩物理力学性质中吸水性、强度参数、变形参数与冲击倾向性之间的定量或定性关... 冲击倾向性是煤岩介质的固有属性,是发生冲击矿压的必要条件,物理力学参数表征煤岩介质的性质,基于大量煤岩介质物理力学参数数据及冲击倾向性结果,分析了煤岩物理力学性质中吸水性、强度参数、变形参数与冲击倾向性之间的定量或定性关系。试验研究及理论分析结果表明,随着煤岩介质吸水性增强,其动态破坏时间越长,冲击能量指数越低,冲击倾向性程度越低;煤岩介质随着单轴抗压强度的增强,受载过程中积蓄的弹性应变能增大而耗散的永久变形能减少,冲击倾向性增加;弹性模量大于9GPa时,冲击倾向性类别只为强冲击。 展开更多

关键词 冲击倾向性 物理力学参数 动态破坏时间 冲击能量指数 弹性能量指数

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受断层影响的采场冲击地压危险区域划分研究 被引量：2

11

作者 王磊 张永久 《中国煤炭》 北大核心 2017年第2期108-113,共6页

对安徽省朱集东矿首采面冲击地压倾向进行了鉴定,测试的煤样动态破坏时间、冲击能量指数、弹性能量指数平均值显示无冲击倾向,但个别试样具有冲击地压倾向,说明在开采条件具备时具有冲击危险。根据工程实际,重点分析工作面构造、顸板运... 对安徽省朱集东矿首采面冲击地压倾向进行了鉴定,测试的煤样动态破坏时间、冲击能量指数、弹性能量指数平均值显示无冲击倾向,但个别试样具有冲击地压倾向,说明在开采条件具备时具有冲击危险。根据工程实际,重点分析工作面构造、顸板运动、煤柱留设等对冲击地压的影响,为合理划分冲击危险区域提供了依据。 展开更多

关键词 首采面 冲击地压 动态破坏时间 冲击能量指数 弹性能量指数 断层 顶板运动 煤柱留设 危险区域

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