不同加载速率下煤体强度与破碎特征实验研究_中国煤炭行业知识服务平台

不同加载速率下煤体强度与破碎特征实验研究

作者

李义朝杨杰陈勇王海军吴教锟赵清全吴彬姜琦代培
单位

华能煤业有限公司中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室云南滇东雨汪能源有限公司雨汪煤矿一井华能煤炭技术研究有限公司
摘要

通过AG-Ⅰ250 kN万能实验机对滇东矿区煤体试件进行单轴压缩实验，探讨了突出危险煤体在不同荷载速率环境下的强度特性与破碎特征。结果表明：煤体应力—应变曲线经历线弹性、塑性、峰后破坏3个阶段，弹性特征随加载速率的增加愈发明显；随着加载速率的增加，煤体峰值应变增大，弹性模量与加载速率呈线性关系；煤体在单轴压缩条件下的破坏形式多表现为脆性破坏，随着加载速率的增加，破碎煤样的折算直径减小，新增表面积增大，整体破碎程度随加载速率的增加而增大，与宏观煤体破坏剧烈程度吻合；不同加载速率下煤体强度特征符合Coulomb准则，峰值强度与达到破坏时间与加载速率呈线性关系。
关键词

加载速率应力应变煤体强度折算直径新增表面积
基金项目(Foundation)

华能集团总部科技项目(HNKJ19-H10)；南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室开放基金(E22226)；中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项重点项目(2022-2-TD-ZD009)；
文章目录

1 实验
1.1 试件制备
1.2 实验设备及方案
1.3 实验结果
2 实验结果分析
2.1 单轴压缩应力—应变曲线
2.2 弹性模量与峰值应变
3 煤体破碎特征分析
3.1 计算方法
3.2 碎煤样的粒径分析
4 煤体强度特征分析
4.1 煤体峰值强度备
4.2 煤体破坏时间与加载速率
5 结论