循环载荷作用下煤样能量转化规律和声发射变化特征

发布时间：2017-10-08 08:27

  本文关键词：循环载荷作用下煤样能量转化规律和声发射变化特征

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【摘要】：利用TAW 2000 k N三轴试验系统和SH II声发射系统,对循环载荷下煤样能量转化规律和声发射特征开展研究。试验结果表明:通过煤样破坏形态和循环曲线规律,c05破坏瞬时突然崩裂,c06曲线破坏前出现明显塑性跳跃,c08局部失稳累计成扰动破坏,破坏时曲线不断波动。从能量转化角度分析失稳前兆,一次初判通过耗散能加速增长,弹性能达到峰值及弹性能量指数达到极大值,二次终判通过弹性能不变,塑性能增加。随着循环载荷的增加,耗散能整体呈现上升趋势。通过阻尼比评价煤样抗震性顺序为c06c08c05,结论与单轴抗压强度一致。以径向弹性能和体弹性能均呈现降低趋势和径向塑性能和体塑性能均呈现升高趋势作为失稳判据有一定参考。加载阶段声发射计数峰值呈现倒"梯形",卸载阶段声发射计数峰值呈现递减趋势。循环载荷加载前期Kaiser效应明显,后期Felicity效应明显。通过加载阶段和卸载阶段声发射特征参数变化规律可知,塑性能可以利用加载阶段声发射计数和能量表征,耗散能可以利用卸载阶段声发射计数表征;通过循环加卸载声发射特征参数变化规律,声发射累计计数与塑性能呈现一致规律,耗散能和声发射能量规律性一致。通过声发射能量突升和声发射幅值的突降来预判煤岩的失稳。
【作者单位】： 黑龙江科技大学黑龙江省煤矿深部开采地压控制与瓦斯治理重点实验室;
【关键词】： 采矿工程 循环载荷 能量转化 声发射 耗散能 阻尼比
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51574115,51374097) 黑龙江省教育厅科学技术研究重点项目(12541z009)~~
【分类号】：TD315
【正文快照】： 煤矿开采活动中,围岩应力一直处于动态调整状态,影响区域煤岩体受到扰动载荷作用。例如,采煤工作面前方煤体处于原岩应力区,随着工作面不断推进,应力呈现周期性变化,原岩应力区转变为应力增高区,继而转变为应力降低区,最后变成应力稳定区,因此工作面煤层受到循环载荷的作用。

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本文编号：993001