煤样单轴压缩破坏过程能量耗散与应力降关系研究
娄全1
万祥云1
贾炳1
邱黎明2
宋雨萱1
彭德盛1
1.河南城建学院市政与环境工程学院,河南 平顶山 4670362.北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083
摘要：相较于煤岩破坏能量耗散,更为直观的应力降对辅助研究煤岩破坏特征及地球物理信号变化规律具有一定的现实意义,应力降是能量耗散的宏观表现形式.目前对能量耗散和应力降的研究大多只是针对单方面的研究,未对两者之间的关系开展全面研究,两者之间的关系不明确,制约了应力降指标的应用.针对上述问题,采用YAW-600型微机控制电液伺服压力试验机对煤样进行单轴压缩实验,研究分析了煤样受载破坏全过程能量耗散指标和应力降指标的演化特征及两者之间的关系;基于理论分析,进一步研究了能量耗散指标与应力水平和应力降指标乘积的关系.研究结果表明:煤样单轴压缩破坏过程中能量耗散指标与应力降指标对煤样显著断裂都有较好的响应,且在数值上处于同一数量级,但两者不完全成比例;能量耗散速率与应力水平和应力降速率乘积呈线性关系,能量耗散量与应力水平和应力降乘积呈线性关系,拟合优度分别为1和0.997 5;相较于能量耗散指标,更为直观的应力水平和应力降指标乘积对煤样显著破坏更为敏感,且呈阵发特性.该研究结果明确了能量耗散与应力降的关系,为应力降指标的应用提供了一定的理论支撑,可用于深入研究煤岩破坏特征及声发射、电磁辐射、红外辐射等地球物理信号变化规律.
关键词：煤岩动力灾害煤样单轴压缩煤岩破坏特征能量耗散应力降应力水平能量耗散速率应力降速率
分类号：TD315(矿山压力与支护)
资助基金：河南省高等学校重点科研项目(21A620001)河南省高等学校重点科研项目(20A620002)河南省重点研发与推广专项(科技攻关)项目(222102320279)河南省住房城乡建设科技计划项目(K-2115)河南省青年科学基金项目(212300410105)
论文发表日期：2022-05-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 72-78 )
英文信息