一维动静加载下组合煤岩动态破坏特性的试验分析

• 作 者: 刘少虹 秦子晗 娄金福
• 机 构: 煤炭科学研究总院开采设计研究分院,天地科技股份有限公司开采设计事业部,
• 出 处: 岩石力学与工程学报
• 发表日期: 2014年10期
• 关键词: 岩石力学 动静加载 组合煤岩 霍普金森杆 冲击地压 分维

依据动载诱发冲击地压是动静组合加载下煤岩体结构失稳这一科学认识,采用改进的霍普金森杆,开展一维动静加载下组合煤岩动态破坏特性的试验研究。选取强度和碎片分维作为特征参数,采用4种典型轴压,进行不同应力波能量下的冲击试验。获得组合煤岩的动态强度和碎片分维随动静载荷的变化规律,从而揭示裂隙数目、煤岩结构特性及动静载荷对组合煤岩破坏失稳的影响。结果表明:组合煤岩试样的动态强度和碎片分维随应力波能量的增大而增大,随静载的增大呈现先增大后减小的趋势。含有裂隙越多的组合煤岩对高动载的抵抗能力越强,而破坏的剧烈程度越低,说明煤层卸压措施不但能增强煤岩体结构对高动载的抵抗能力,还能降低冲击发生的剧烈程度。煤岩体结构特性增强了煤层对动静载荷的抵抗能力以及煤层破坏的剧烈程度;同时结构特性削弱了高动载对煤层的作用效果,而加强了高静载的作用效果,其原因在于动、静载荷作用的时间尺度差异较大。