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不同应力状态及应变率下组合煤岩体力学特性及能量演化规律
1
作者
马智会
马智勇
+1 位作者
潘荣锟
崔峰
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第5期102-113,共12页
深部煤岩体应力环境复杂多变,为进一步揭示动载荷诱发冲击地压的发生机制,采用岩-煤-岩结构试样,利用改进后SHPB试验系统,开展不同应力状态(无轴压及围压、一维动静组合、三维动静组合)及应变率(49.3~137.9 s^(-1))下冲击试验,研究组合...
深部煤岩体应力环境复杂多变,为进一步揭示动载荷诱发冲击地压的发生机制,采用岩-煤-岩结构试样,利用改进后SHPB试验系统,开展不同应力状态(无轴压及围压、一维动静组合、三维动静组合)及应变率(49.3~137.9 s^(-1))下冲击试验,研究组合煤岩体试样的强度、变形、破坏特征及能量演化规律。结果表明:无轴压及围压、一维动静组合下组合体试样应力应变曲线峰后存在应力回弹及应变软化2种类型,三维动静组合下都存在应力回弹现象。3种应力状态下试样峰值强度大致随应变率的增加而增加,表现出明显的率相关性。3种应力状态下,都是反射能占入射能的比例最高,透射能占入射能的比例最低;三维动静组合下,反射能占入射能的比例低于其他2种应力状态;当应变率低于123 s^(-1),能量利用率、耗散能随应变率增加而逐渐增加,耗散能密度随入射能的增加而增加。试样破坏形式表现出明显的率相关性,随着应变率的增加,煤、砂岩碎块尺寸也逐渐变小。无轴压及围压、一维动静组合下试样首先在煤岩界面发生破坏,煤、砂岩产生较多小尺寸碎块是由于峰后二次裂纹造成的。三维动静组合下单次冲击后煤岩体破裂不明显。
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关键词
动静加载
组合煤岩体
力学特性
能量演化
岩石动力学
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职称材料
三维静载与循环冲击共同作用下组合煤岩体力学特性试验研究
被引量：
2
2
作者
马智会
马智勇
+3 位作者
潘荣锟
朱长远
张春光
张露
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期58-67,共10页
为进一步研究循环冲击载荷下煤岩体的力学特性,以岩-煤-岩结构试样为研究对象,利用改进后霍普金森压杆试验系统,开展三维静载与循环动态冲击试验,研究冲击入射能及围压对岩-煤-岩结构试样的强度、变形及破坏特征的影响。研究结果表明:...
为进一步研究循环冲击载荷下煤岩体的力学特性,以岩-煤-岩结构试样为研究对象,利用改进后霍普金森压杆试验系统,开展三维静载与循环动态冲击试验,研究冲击入射能及围压对岩-煤-岩结构试样的强度、变形及破坏特征的影响。研究结果表明:相同围压下,总循环次数随冲击入射能的增加而逐渐减少;相同入射能下,总冲击次数随围压的增大而增加;相同围压下,平均应变率随着冲击次数、冲击入射能的增加而逐渐增加;相同入射能下,围压9 MPa时应变率较低且前期增长幅值较为缓慢,围压3 MPa时应变率较高且增长速度较快;峰值应力、变形模量随入射能增加而逐渐递增,随冲击次数增加而逐渐递减;相同入射能下,峰值应力及变形模量随围压的增大而增加;相同围压下,峰值应力与应变率呈幂函数递减,变形模量与应变率呈线性函数递减;循环冲击下,煤岩体破碎程度明显高于单次冲击,破坏主体是煤,破坏形式为剪切-拉伸复合破坏,并且具有明显的率相关性,随着冲击入射能的增加或者围压的减少,煤碎块尺寸较小且块数较多。研究结果可为深部煤岩体动力灾害控制提供理论参考。
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关键词
三维静载
循环冲击
组合煤岩体
力学特性
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职称材料
题名
不同应力状态及应变率下组合煤岩体力学特性及能量演化规律
1
作者
马智会
马智勇
潘荣锟
崔峰
机构
四川
轻化工大学应急与
安
全学院
河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室
义马煤业集团股份
有限公司
四川吉众矿安工程科技有限公司
出处
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第5期102-113,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52174169)
河南省杰出青年基金资助项目(232300421015)
河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室开放基金资助项目(WS2023B03)。
文摘
深部煤岩体应力环境复杂多变,为进一步揭示动载荷诱发冲击地压的发生机制,采用岩-煤-岩结构试样,利用改进后SHPB试验系统,开展不同应力状态(无轴压及围压、一维动静组合、三维动静组合)及应变率(49.3~137.9 s^(-1))下冲击试验,研究组合煤岩体试样的强度、变形、破坏特征及能量演化规律。结果表明:无轴压及围压、一维动静组合下组合体试样应力应变曲线峰后存在应力回弹及应变软化2种类型,三维动静组合下都存在应力回弹现象。3种应力状态下试样峰值强度大致随应变率的增加而增加,表现出明显的率相关性。3种应力状态下,都是反射能占入射能的比例最高,透射能占入射能的比例最低;三维动静组合下,反射能占入射能的比例低于其他2种应力状态;当应变率低于123 s^(-1),能量利用率、耗散能随应变率增加而逐渐增加,耗散能密度随入射能的增加而增加。试样破坏形式表现出明显的率相关性,随着应变率的增加,煤、砂岩碎块尺寸也逐渐变小。无轴压及围压、一维动静组合下试样首先在煤岩界面发生破坏,煤、砂岩产生较多小尺寸碎块是由于峰后二次裂纹造成的。三维动静组合下单次冲击后煤岩体破裂不明显。
关键词
动静加载
组合煤岩体
力学特性
能量演化
岩石动力学
Keywords
coupled static-dynamic loads
coal-rock combined body
mechanical properties
energy evolution
rock dynamics
分类号
TD315 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
三维静载与循环冲击共同作用下组合煤岩体力学特性试验研究
被引量：
2
2
作者
马智会
马智勇
潘荣锟
朱长远
张春光
张露
机构
四川
轻化工大学化学与环境
工程
学院
河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室
义马煤业集团股份
有限公司
西
安
科技
大学西部煤炭绿色开发国家重点实验室
四川吉众矿安工程科技有限公司
出处
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期58-67,共10页
基金
国家自然科学基金项目(52174169)
河南省杰出青年基金项目(232300421015)
+1 种基金
河南省博士后科研资助项目(HN2023172)
河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室开放课题项目(WS2023B03)。
文摘
为进一步研究循环冲击载荷下煤岩体的力学特性,以岩-煤-岩结构试样为研究对象,利用改进后霍普金森压杆试验系统,开展三维静载与循环动态冲击试验,研究冲击入射能及围压对岩-煤-岩结构试样的强度、变形及破坏特征的影响。研究结果表明:相同围压下,总循环次数随冲击入射能的增加而逐渐减少;相同入射能下,总冲击次数随围压的增大而增加;相同围压下,平均应变率随着冲击次数、冲击入射能的增加而逐渐增加;相同入射能下,围压9 MPa时应变率较低且前期增长幅值较为缓慢,围压3 MPa时应变率较高且增长速度较快;峰值应力、变形模量随入射能增加而逐渐递增,随冲击次数增加而逐渐递减;相同入射能下,峰值应力及变形模量随围压的增大而增加;相同围压下,峰值应力与应变率呈幂函数递减,变形模量与应变率呈线性函数递减;循环冲击下,煤岩体破碎程度明显高于单次冲击,破坏主体是煤,破坏形式为剪切-拉伸复合破坏,并且具有明显的率相关性,随着冲击入射能的增加或者围压的减少,煤碎块尺寸较小且块数较多。研究结果可为深部煤岩体动力灾害控制提供理论参考。
关键词
三维静载
循环冲击
组合煤岩体
力学特性
Keywords
three-dimensional static load
cyclic impact
coal-rock combined body
mechanical property
分类号
X936 [环境科学与工程—安全科学]
TD315 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同应力状态及应变率下组合煤岩体力学特性及能量演化规律
马智会
马智勇
潘荣锟
崔峰
《煤炭科学技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
三维静载与循环冲击共同作用下组合煤岩体力学特性试验研究
马智会
马智勇
潘荣锟
朱长远
张春光
张露
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
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