冲击荷载对煤岩内部微结构演化及表面新生裂隙分布规律的影响

发布时间：2017-08-31 11:39

  本文关键词：冲击荷载对煤岩内部微结构演化及表面新生裂隙分布规律的影响

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【摘要】：利用自制落锤式煤岩冲击加载试验装置,配合超声波检测设备,对型煤在不同冲击荷载作用下内部微结构及表面新生裂隙的发展演化规律进行系统的试验研究,并分析冲击荷载对型煤内部微结构演化产生影响的机制。结果表明:型煤内部微结构演化与冲击荷载作用次数、单次冲击能量大小、冲击能量施加顺序、冲击能量的累计效果等因素有关;型煤内部微结构的扩展和表面新生裂隙的出现、发展均表现出明显的各向异性,沿冲击荷载方向上比垂直冲击方向上变化显著;相同的冲击荷载作用下,型煤内部微结构总数量随着冲击次数的增加呈现出"高速增加→平缓发展→急速增加"的趋势;不同冲击荷载作用时,随着单次冲击能量的增加,型煤内部微结构总数量呈指数函数关系增大,型煤表面新生裂隙局部化分布特点更为显著;型煤内部微结构演化对冲击能量由大到小进行施加更为敏感;冲击荷载对型煤内部微结构影响的累计效果也呈非线性规律,表现为先增大后减小趋势,其不可简单等效为冲击能量的增加;型煤对冲击能量的吸收率随着单次冲击能量的增加呈减小趋势,表现为大于一定值的较小冲击能量的累计效果要大于等值单次较大冲击能量对型煤造成的影响。
【作者单位】： 中国矿业大学资源与安全工程学院;中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室;
【关键词】： 岩石力学 冲击荷载 内部微结构 表面裂隙 超声波 非线性
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51474220) 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室国家重点实验室开放课题(SKLCRSM13KFB11) 中央高校基本科研业务费资助项目(2009QZ03)~~
【分类号】：TD313
【正文快照】： 1引言工作面附近(主要指前方)煤岩体在开采或掘进过程中经常处于频繁的动力扰动中,而频繁动力扰动可简化为典型的循环冲击荷载。在工程中,一方面是利用冲击荷载来达到高效破岩(煤)、诱导致裂提高煤层透气性等,另一方面是防止冲击荷载等诱发岩爆、煤与瓦斯突出等灾害。从本质上

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘少虹;秦子晗;娄金福;;一维动静加载下组合煤岩动态破坏特性的试验分析[J];岩石力学与工程学报;2014年10期

2 赵毅鑫;肖汉;黄亚琼;;霍普金森杆冲击加载煤样巴西圆盘劈裂试验研究[J];煤炭学报;2014年02期

3 赵洪宝;李华华;杜秋浩;蒋军军;;含瓦斯煤样横向变形与瓦斯流动特性耦合关系试验研究[J];岩土力学;2013年12期

4 付玉凯;解北京;王启飞;;煤的动态力学本构模型[J];煤炭学报;2013年10期

5 刘少虹;李凤明;蓝航;潘俊锋;杜涛涛;;动静加载下煤的破坏特性及机制的试验研究[J];岩石力学与工程学报;2013年S2期

6 高文蛟;单仁亮;苏永强;;无烟煤单轴冲击动态强度理论[J];爆炸与冲击;2013年03期

7 高全臣;陆华;王东;何广骥;;多孔隙流固耦合砂岩的冲击损伤效应[J];爆炸与冲击;2012年06期

8 刘晓辉;张茹;刘建锋;;不同应变率下煤岩冲击动力试验研究[J];煤炭学报;2012年09期

9 金解放;李夕兵;殷志强;杜坤;;轴压和循环冲击次数对砂岩动态力学特性的影响[J];煤炭学报;2012年06期

10 高文蛟;单仁亮;;无烟煤在冲击载荷下破坏模式与强度特性[J];煤炭学报;2012年S1期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陆华;王建国;杨继清;黄博;;不同孔隙率红砂岩的动力响应特性试验[J];工程爆破;2016年02期

2 杨桢;齐庆杰;叶丹丹;李鑫;罗浩;;复合煤岩受载破裂内部红外辐射温度变化规律[J];煤炭学报;2016年03期

3 张文清;石必明;穆朝民;;冲击载荷作用下煤岩破碎与耗能规律实验研究[J];采矿与安全工程学报;2016年02期

4 赵洪宝;王中伟;张欢;李伟;;冲击荷载对煤岩内部微结构演化及表面新生裂隙分布规律的影响[J];岩石力学与工程学报;2016年05期

5 李成武;王金贵;解北京;孙英峰;;基于HJC本构模型的煤岩SHPB实验数值模拟[J];采矿与安全工程学报;2016年01期

6 刘翔;;基于计算机系统的霍普金森压杆测试装置的应用[J];煤矿安全;2015年11期

7 付玉凯;苗永春;杨威;;煤岩在冲击载荷下的动态力学特性对比分析[J];煤炭科学技术;2015年11期

8 赵毅鑫;龚爽;黄亚琼;;冲击载荷下煤样动态拉伸劈裂能量耗散特征实验[J];煤炭学报;2015年10期

9 王建国;高全臣;陆华;梁书锋;黄博;杨卓;;分层介质冲击响应的SHPB实验研究[J];振动与冲击;2015年19期

10 何明明;李宁;陈蕴生;朱才辉;;分级循环荷载下岩石动力学行为试验研究[J];岩土力学;2015年10期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵毅鑫;姜耀东;王涛;高峰;谢帅涛;;“两硬”条件下冲击地压微震信号特征及前兆识别[J];煤炭学报;2012年12期

2 付玉凯;解北京;王启飞;;煤的动态力学本构模型[J];煤炭学报;2013年10期

3 刘少虹;李凤明;蓝航;潘俊锋;杜涛涛;;动静加载下煤的破坏特性及机制的试验研究[J];岩石力学与工程学报;2013年S2期

4 平琦;马芹永;袁璞;;岩石试件SHPB劈裂拉伸试验中能量耗散分析[J];采矿与安全工程学报;2013年03期

5 刘晓辉;张茹;刘建锋;;不同应变率下煤岩冲击动力试验研究[J];煤炭学报;2012年09期

6 高文蛟;单仁亮;;无烟煤在冲击载荷下破坏模式与强度特性[J];煤炭学报;2012年S1期

7 李成武;解北京;杨威;韦善阳;;煤冲击破坏过程中的近距离瞬变磁场变化特征研究[J];岩石力学与工程学报;2012年05期

8 宫凤强;李夕兵;刘希灵;;三轴SHPB加载下砂岩力学特性及破坏模式试验研究[J];振动与冲击;2012年08期

9 潘俊锋;宁宇;毛德兵;蓝航;杜涛涛;彭永伟;;煤矿开采冲击地压启动理论[J];岩石力学与工程学报;2012年03期

10 殷志强;李夕兵;金解放;贺显群;杜坤;;围压卸载下高应力岩石动力扰动的破坏特性(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2012年01期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 N. V. Bhat;蒋利人;;汗渍对棉织物微结构的影响[J];纤维标准与检验;1991年01期

2 都有为,陈坤基;钟山微结构科学技术研讨会简讯[J];物理;1996年08期

3 李真,徐则达,梁丽珍,蔡志岗,周建英,张灵志,梁兆熙;一种新颖的制作规则微结构方法[J];中国激光;2001年04期

4 范建凤;赵晨醒;范楼珍;;巢状微结构银粒子的制备、形成机理及表面增强拉曼光谱研究[J];化学学报;2012年03期

5 陈志斌;;犁削技术与微结构加工[J];中国水运(学术版);2007年01期

6 岳之浩;沈鸿烈;蒋晔;陈伟龙;唐群涛;商威;;单晶黑硅微结构对其反射率影响的研究[J];功能材料;2014年16期

7 ;辐照材料的微结构处理[J];原子能科学技术;2000年05期

8 丁长阳;韩爱民;吴楠;乔春元;;南京下蜀土微结构及其变形特征的研究[J];西部探矿工程;2009年06期

9 曹志远,程国华;非匀质材料构件微结构分析的细观元模型[J];玻璃钢/复合材料;2005年01期

10 金孝刚,王弘;冲击波处理45钢的微结构研究[J];高压物理学报;1993年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 黄银;陈航;冯雪;;基于微结构调控的可拉伸波状硅[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

2 王广军;杨小鸿;韩筱玉;;进行性肌营养不良12例亚微结构改变[A];第四次全国电子显微学会议论文摘要集[C];1986年

3 包崇云;王买全;R. Trukenmuller;张强;欧国敏;宫苹;C.A. van Blitterswijk;;微结构芯片优化牙种植体穿龈部位形貌特征[A];第六届全国口腔种植学术会议论文汇编[C];2009年

4 胡瑞林;李向全;官国琳;叶浩;;粘性土微结构的定量化研究进展[A];第五届全国工程地质大会文集[C];1996年

5 陈斌;尹大刚;袁权;;胫骨螺旋绕孔微结构[A];第十七届全国高技术陶瓷学术年会摘要集[C];2012年

6 邓星辉;赵佳彬;于洋;;具有大面积分数的微结构表面静态润湿性质研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

7 刘辉;李平;魏雨;;Ferrihydrite的微结构对其催化相转化过程的影响[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（下册）[C];2006年

8 李易;肖鹏;申峰;刘赵淼;;微结构流动润滑中对阻力影响因素的研究[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年

9 韩巧凤;王美娟;汪信;;用单原料前驱体合成不同微结构的硫化铅纳米晶[A];中国化学会第27届学术年会第05分会场摘要集[C];2010年

10 陈嘉鸥;卢承祖;郭素杰;叶斌;;软土微结构SEM样品的制备技术[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 宋莹　姚大捚　陈晓春;南京微结构国家实验室建设正式启动[N];新华日报;2005年

2 张晔;“微”结构中的大文章[N];科技日报;2005年

3 内蒙古金三角光纤科技有限公司 王学忠;微结构布拉格光纤迈进产业化[N];通信产业报;2012年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 黄金国;微结构表面红外热辐射特性调控方法研究[D];南京理工大学;2015年

2 刘高阳;水电解电催化材料合成、微结构调控及性能研究[D];北京科技大学;2016年

3 方俊飞;微结构表面功能材料的制备及其热辐射光谱特性研究[D];南京理工大学;2014年

4 王涛;高g值环境典型微结构动态特性及其测试技术研究[D];大连理工大学;2008年

5 吴勃;金属仿生功能微结构的激光制备与研究[D];江苏大学;2011年

6 陈远流;面向微结构阵列的超精密切削加工与测量关键技术研究[D];浙江大学;2014年

7 佘东生;高、低温环境下典型微结构动态特性及测试技术研究[D];大连理工大学;2013年

8 杨灿;注塑微结构复制性能及形态研究[D];华南理工大学;2011年

9 杜博;蛋白—纳米金杂化微结构在药物载体和生物支架材料中的研究[D];北京协和医学院;2013年

10 丛蕊;PbZr_xTi~(1-x)O_3多层膜的微结构及物性研究[D];中国科学院研究生院（上海技术物理研究所）;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 胡嘉玲;微结构对声传播特性的影响研究[D];苏州大学;2015年

2 王会茗;辊筒模具微结构功能表面的加工实验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 梁红培;电纺技术制备微结构可控的明胶/壳聚糖/羟基磷灰石/氧化石墨烯复合纤维的研究[D];新疆师范大学;2015年

4 刘晓博;基于微结构配光材料的配光系统原理研究[D];北京化工大学;2015年

5 王雯;微型车刀抗磨损表面仿生微结构设计与优化[D];长春理工大学;2015年

6 吕平;高密度封装基板溅射薄层微结构研究[D];复旦大学;2014年

7 徐晓颖;微结构硅NH_3传感器的制备及特性研究[D];电子科技大学;2015年

8 李钊;仿生矿化合成碳酸钙微结构及其抑菌效应的研究[D];华中农业大学;2013年

9 翟庆彬;基于微结构的印刷柔性压力传感器研究[D];北京印刷学院;2015年

10 郭旌;圆柱表面微结构车削的研究[D];吉林大学;2014年

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本文编号：765390