深部煤岩冲击地压多功能物理模拟试验系统研制与应用
彭守建1
许庆峰1
许江1
程亮1
周斌2
杨燕1
焦峰1
1.重庆大学煤矿灾害动力学与控制全国重点试验室,重庆 4000442.西安科技大学安全科学与工程学院,陕西 西安 710054
摘要：为了深入研究深部地层煤岩体冲击地压及岩爆灾害致灾规律,自主研制了深部煤岩冲击地压多功能物理模拟试验系统.该系统主要由真三轴荷载加载系统、剪切加载扰动系统、油源与增压器系统、试件制作与输运系统、试验控制与数据采集系统构成.基于该系统开展了300 mm×300 mm×600 mm的粉砂岩及相似材料试验研究.试验结果表明:测试及功能试验证明系统具有良好的准确性和稳定性,能够较高质量的完成真三轴荷载试验,位移及力传感器测试精度良好,同时该系统能完成临空面冲击破坏试验和剪切扰动试验,破坏效果直观显著;巷道破坏现象与红外热成像云图呈现了较为一致的规律,破碎区域能量释放,温度云图颜色加深.整个应力加载阶段整体平均红外辐射温度逐渐增加,进入扰动加载期温度急剧增加;在临近全面破坏时巷道内部裂纹贯通,大量围岩从巷道壁面抛出,声发射计数和能量突增,并且保持在较高水平,声发射累计能量呈指数型增长.电磁辐射能量主要发生在扰动加载阶段的破裂期与全面破坏期,在全面破坏期呈现了明显的能量幅值急剧增加的现象,与声发射能量增幅较为相似,证明了冲击失稳破坏能量的剧烈释放.
关键词：冲击地压物理模拟试验系统剪切扰动圆形巷道声发射红外热成像
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52274174)国家自然科学基金(51974041)中央高校基本科研业务费资助项目(2022CDJQY-011)
论文发表日期：2024-11-28
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( 4417-4428 )
英文信息