不同应力状态及应变率下组合煤岩体力学特性及能量演化规律
马智会1
马智勇2
潘荣锟3
崔峰4
1.四川轻化工大学应急与安全学院,四川 自贡 643002;河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室,河南 焦作 454000;义马煤业集团股份有限公司,河南 三门峡 4723002.四川轻化工大学应急与安全学院,四川 自贡 643002;四川吉众矿安工程科技有限公司,四川 自贡 6430003.河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室,河南 焦作 4540004.义马煤业集团股份有限公司,河南 三门峡 472300
摘要：深部煤岩体应力环境复杂多变,为进一步揭示动载荷诱发冲击地压的发生机制,采用岩-煤-岩结构试样,利用改进后SHPB试验系统,开展不同应力状态(无轴压及围压、一维动静组合、三维动静组合)及应变率(49.3～137.9 s-1)下冲击试验,研究组合煤岩体试样的强度、变形、破坏特征及能量演化规律.结果表明:无轴压及围压、一维动静组合下组合体试样应力应变曲线峰后存在应力回弹及应变软化 2种类型,三维动静组合下都存在应力回弹现象.3种应力状态下试样峰值强度大致随应变率的增加而增加,表现出明显的率相关性.3种应力状态下,都是反射能占入射能的比例最高,透射能占入射能的比例最低;三维动静组合下,反射能占入射能的比例低于其他 2种应力状态;当应变率低于 123 s-1,能量利用率、耗散能随应变率增加而逐渐增加,耗散能密度随入射能的增加而增加.试样破坏形式表现出明显的率相关性,随着应变率的增加,煤、砂岩碎块尺寸也逐渐变小.无轴压及围压、一维动静组合下试样首先在煤岩界面发生破坏,煤、砂岩产生较多小尺寸碎块是由于峰后二次裂纹造成的.三维动静组合下单次冲击后煤岩体破裂不明显.
关键词：动静加载组合煤岩体力学特性能量演化岩石动力学
分类号：TD315(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52174169)河南省杰出青年基金资助项目(232300421015)河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室开放基金资助项目(WS2023B03)
论文发表日期：2025-05-30
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：12( 102-113 )
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