首页|期刊导航|采矿与安全工程学报|冲击荷载下浸水煤样动态力学特性及破碎分形特征研究

冲击荷载下浸水煤样动态力学特性及破碎分形特征研究OA

中文摘要

为研究冲击荷载下浸水煤样的动力学响应规律及破碎分形特征,开展不同时间(0,5,11,24和96 h,对应含水率分别为0%,3.62%,4.93%,5.52%和6.11%)的煤样浸水试验,并利用分离式霍普金斯压杆(SHPB)系统,在0.2,0.3,0.4,0.5和0.6 MPa的冲击气压下对浸水煤样进行动态压缩试验。试验结果显示,冲击荷载下浸水煤样的动态应力-应变曲线可分为5个典型阶段:裂隙压密阶段、弹性变形阶段、裂隙稳定扩展阶段、裂隙不稳定扩展阶段和卸载破坏阶段。浸水煤样在冲击荷载下表现出显著的应变率强化效应和含水率软化效应,煤样的峰值应变率、动态峰值强度和弹性模量均随冲击气压的增大而提高,但随含水率的升高而降低。不同冲击气压条件下,含水率与动态峰值强度、强度劣化因子之间呈现差异化的负相关关系。随着冲击气压与含水率的增加,浸水煤样破碎后的平均粒径越小,同时破碎程度越高,分形维数越大。

李猛;张勇;谭龙艳;武洋;王路军;赵阳

北京低碳清洁能源研究院煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室,北京102211 中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏徐州221116北京低碳清洁能源研究院煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室,北京102211中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏徐州221116北京低碳清洁能源研究院煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室,北京102211北京低碳清洁能源研究院煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室,北京102211中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏徐州221116

矿业与冶金

冲击荷载浸水煤样含水率动态力学特性分形特征

《采矿与安全工程学报》 2026 (1)

P.138-147,10

煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室开放基金课题(GJNY-20-113-02)。

10.13545/j.cnki.jmse.2025.0250

评论