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题名含瓦斯煤岩真三轴多参量试验系统研制及应用
被引量：10
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作者
肖晓春
丁鑫
潘一山
吕祥锋
吴迪
王磊
樊玉峰
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机构
辽宁工程技术大学力学与工程学院
辽宁大学环境学院
北京市市政工程研究院
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第S2期451-462,共12页
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基金
国家科技重点研发计划项目(No.2017YFC0804208)
国家自然科学基金项目(No.51774164,No.51774048,No.51504122)~~
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文摘
以深部日趋严重的煤岩体冲击-突出复合灾害为研究背景,紧密围绕多场条件下的煤岩流(瓦斯)-固耦合力学行为演化机制这一关键科学问题,充分考虑深部煤岩真三向应力环境与受载特点,自主研发了含瓦斯煤岩真三轴多参量试验系统,以期厘清煤岩受载、破坏过程力学行为、声发射与电荷感应信号时空演化规律,掌握冲击-突出复合灾害孕育力学机制,建立科学的灾害防控手段。该试验系统主要由加/卸荷系统、载荷-位移监测系统、气体环境施加与监测系统、电控系统、声发射监测系统、电荷感应信号监测系统6个子系统组成,具有高应力、真三向、多尺寸、高精度、稳定性强、多参量、多加/卸荷路径等特点。利用该系统初步开展了瓦斯压力、侧压比与卸荷路径影响的煤岩三轴受载试验,并对全应力-应变曲线及声发射、电荷感应信号变化规律分析。结果表明,瓦斯气体影响了煤岩强度、峰后残余强度及延性特征,随侧压比值降低煤岩各向异性特征逐渐弱化,在应力较小方向具有较大的应变量,侧压比与加/卸荷路径是影响煤岩力学行为的重要应力环境因素。该系统为后续开展含瓦斯煤岩力学行为时空演化规律研究提供了试验基础。
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关键词
含瓦斯煤岩
真三轴试验系统
流-固耦合
侧压比
声-电荷信号监测
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Keywords
coal rock containing methane
true triaxial experimental system
fluid-solid coupling
lateral pressure ratio
acoustic emission-charge signal monitoring
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分类号
TD67
[矿业工程—矿山机电]
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题名单面卸载条件下深埋圆形洞室围岩岩爆的试验模拟研究
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作者
焉兆熙
刘科伟
杨家彩
郭腾飞
宋锐涛
王培宇
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机构
中南大学资源与安全工程学院
中山大学土木工程学院
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期2437-2449,共13页
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基金
国家自然科学基金(No.51974360)。
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文摘
为深入研究深部洞室开挖诱发邻近既有洞室围岩岩爆的发生过程和机制,采用真三轴电液伺服诱变试验系统对具有强岩爆倾向性的花岗岩开展试验研究,模拟500 m的三维应力状态。通过卸载洞室围岩单侧荷载模拟邻近洞室开挖,在围岩应力重分布作用下最终诱发岩爆,试验中借助监测设备实时观测洞壁的破坏现象。试验结果表明:(1)在单面卸载条件下,岩爆过程可分为6个阶段,即卸载后的应力重分布、准备期、第1轮岩屑弹射和剥落、平静期、第2轮岩屑弹射和剥落、剧烈破坏;(2)在卸荷作用的影响下,洞壁岩爆呈现出明显的时空特征和非对称性,表现为卸荷后洞室顶底部率先出现明显裂纹,在随后的持续加载过程中,远离卸载面一侧发生剧烈岩爆并形成沿轴向贯通的V型槽;(3)基于定义的滞后效应系数可知,与三向加载岩爆相比,单面卸载下的洞室岩爆具有更强的突然性,且极易导致洞室的整体垮塌。为预防该类型岩爆,邻近洞室开挖时应及时对既有洞室远离卸载面一侧进行支护和加固处理。
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关键词
试验模拟
邻近洞室开挖
岩爆
真三轴试验系统
单面卸载
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Keywords
experimental simulation
adjacent cavern excavation
rockburst
true triaxial test system
single-side unloading
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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