当前位置:主页 > 科技论文 > 矿业工程论文 >

高水巷旁充填材料单轴压缩变形破坏与能耗特征分析

发布时间:2019-02-26 21:10
【摘要】:高水巷旁充填材料在煤矿沿空留巷工程中得到了广泛应用,水灰比对其力学性质关系密切。首先通过扫描电镜分析了高水材料的微细观形貌,其次通过RMT-301伺服试验机对1.3~2.5∶1等6种水灰比的高水材料试样进行了单轴压缩试验,得到了各水灰比试样的全应力-应变曲线,分析了试样的变形特征、强度及破坏特征、能耗特征随水灰比变化的规律。结果表明,高水材料的微观结构为固、液、气构成的多孔海绵状结构;高水材料的变形特征与岩样相似,也大致可分为压密阶段、线弹性阶段、屈服阶段以及峰后应变软化阶段,弹性模量、割线模量和峰值强度等随水灰比提高多呈指数函数关系下降;随着水灰比增大,试样由脆性破坏逐渐过渡到延性破坏;随着水灰比增大,试样吸收的总应变能与可释放弹性应变能均呈指数函数关系下降,而耗散能变化幅度不大。
[Abstract]:The filling material beside the high water roadway has been widely used in the gob-side retaining roadway of coal mine, and the water-cement ratio is closely related to its mechanical properties. Firstly, the micro-morphology of high-water material was analyzed by scanning electron microscope (SEM). Secondly, the uniaxial compression test was carried out on six kinds of high water-cement ratio samples by RMT-301 servo testing machine, such as 1.3 脳 2.5 / 1 water / cement ratio. The total stress-strain curves of each water-cement ratio sample are obtained, and the deformation characteristics, strength and failure characteristics, and energy consumption characteristics of the samples are analyzed as a function of the water-cement ratio. The results show that the microstructure of high-water material is porous sponge-like structure composed of solid, liquid and gas. The deformation characteristics of high-water materials are similar to those of rock samples, and can also be divided into compaction stage, linear elastic stage, yield stage, post-peak strain softening stage and elastic modulus. The Secant modulus and peak strength decreased exponentially with the increase of water-cement ratio. With the increase of water-cement ratio, the specimen gradually changes from brittle failure to ductile failure, and with the increase of water-cement ratio, the total strain energy absorbed by the specimen decreases exponentially with the release elastic strain energy, but the variation of dissipation energy is not obvious.
【作者单位】: 河南理工大学能源科学与工程学院;煤炭安全生产河南省协同创新中心;河南理工大学材料科学与工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(50908076,51304065,51274088)
【分类号】:TD350.4

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 何满潮;任晓龙;宫伟力;张晓虎;王春光;;矿山压力对煤矿瓦斯涌出影响实验分析及其控制[J];煤炭学报;2016年01期

2 张楚旋;戴兵;吴秋红;;不同应力路径下岩石卸荷破坏过程的变形特性与能量耗散分析[J];中国安全生产科学技术;2014年10期

3 苏承东;李怀珍;张盛;勾攀峰;;应变速率对大理岩力学特性影响的试验研究[J];岩石力学与工程学报;2013年05期

4 孙春东;张东升;王旭锋;周睿;;大尺寸高水材料巷旁充填体蠕变特性试验研究[J];采矿与安全工程学报;2012年04期

5 杨百顺;唐小山;凌志迁;王森;;深井开采巷旁充填沿空留巷围岩活动规律研究[J];中国安全生产科学技术;2012年06期

相关硕士学位论文 前1条

1 王秋分;钢管高水材料短柱轴心受压力学性能研究[D];中国矿业大学;2014年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 王海涛;沈斌;闫玉彪;;深部开采围岩应力对煤巷瓦斯运移的影响[J];矿业工程研究;2016年04期

2 周茜;刘娟红;;不同水固比富水充填材料失稳破坏特征研究[J];金属矿山;2016年11期

3 何明明;李宁;朱才辉;陈蕴生;;岩石分数阶体积变形模型及其试验研究[J];岩土力学;2016年11期

4 张通;祝梓航;郑雪梅;王述红;;不同应变速率下双裂隙红砂岩力学特征试验研究[J];水利与建筑工程学报;2016年04期

5 李国栋;曹树刚;杨红运;;端部约束作用下巷旁支护体承载与破坏规律研究[J];采矿与安全工程学报;2016年04期

6 赵树果;苏东良;邹威;;充填体分级加载蠕变试验及模型参数智能辨识[J];矿业研究与开发;2016年06期

7 刘娟红;周茜;赵向辉;;富水充填材料蠕变及其硬化体内水分损失特征[J];工程科学学报;2016年05期

8 蒋源;刘长武;谢辉;郭兵兵;陈宏臻;;真实水环境下高水材料三轴蠕变特性研究[J];四川大学学报(工程科学版);2016年S1期

9 韩铁林;师俊平;陈蕴生;李伟红;;轴、侧向同卸荷下砂岩力学特性影响的试验研究[J];力学学报;2016年04期

10 孟庆彬;韩立军;浦海;李浩;文圣勇;李昊;;尺寸效应和应变速率对岩石力学特性影响的试验研究[J];中国矿业大学学报;2016年02期

相关硕士学位论文 前1条

1 张斌斌;内填高水速凝材料圆钢管T型相贯节点受压静力性能研究[D];中国矿业大学;2016年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 彭赐灯;;矿山压力与岩层控制研究热点最新进展评述[J];中国矿业大学学报;2015年01期

2 何满潮;王炯;孙晓明;杨晓杰;;负泊松比效应锚索的力学特性及其在冲击地压防治中的应用研究[J];煤炭学报;2014年02期

3 蔡美峰;冀东;郭奇峰;;基于地应力现场实测与开采扰动能量积聚理论的岩爆预测研究[J];岩石力学与工程学报;2013年10期

4 王福平;;厚煤层综采工作面矿山压力显现律研究[J];煤炭科学技术;2013年S2期

5 刘小虎;查文华;熊礼军;王小坡;;采动围岩活动与回采工作面瓦斯涌出关系[J];煤矿安全;2013年03期

6 刘世通;;辛置煤矿水力压裂卸压增透影响半径数值模拟研究[J];中国安全生产科学技术;2013年02期

7 张仕和;才庆祥;陈开岩;;基于实时监测数据的综采工作面瓦斯涌出特征分析[J];采矿与安全工程学报;2012年04期

8 梁昌玉;李晓;李守定;赫建明;马超锋;;岩石静态和准动态加载应变率的界限值研究[J];岩石力学与工程学报;2012年06期

9 张志镇;高峰;;单轴压缩下红砂岩能量演化试验研究[J];岩石力学与工程学报;2012年05期

10 黄达;黄润秋;张永兴;;粗晶大理岩单轴压缩力学特性的静态加载速率效应及能量机制试验研究[J];岩石力学与工程学报;2012年02期

相关硕士学位论文 前3条

1 肖海兵;薄壁钢管轻骨料混凝土轴压短柱承载力研究[D];长安大学;2010年

2 王晓亮;钢管高强轻集料混凝土短柱轴压力学性能试验研究[D];河海大学;2006年

3 杨明;钢管约束下核心轻集料混凝土基本力学性能研究[D];河海大学;2006年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 邵传文;徐后华;宋君强;;简支矩形碳/环氧叠层板的单轴压缩稳定性实验研究[J];复合材料学报;1988年04期

2 赵扬锋;潘一山;苏维嘉;;单轴压缩下花岗岩电荷变化的实验研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年02期

3 杨花;刘建忠;包宏涛;;单轴压缩下煤岩损伤研究[J];矿业研究与开发;2009年06期

4 唐书恒;颜志丰;朱宝存;张松航;张佳赞;;饱和含水煤岩单轴压缩条件下的声发射特征[J];煤炭学报;2010年01期

5 陈宇龙;魏作安;许江;唐晓军;杨红伟;李树春;;单轴压缩条件下岩石声发射特性的实验研究[J];煤炭学报;2011年S2期

6 施洪良;李世s,

本文编号:2431146


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/2431146.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户6f156***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com