含瓦斯煤锤击破坏HJC本构模型及数值模拟

TD713; 确定含瓦斯煤动态本构关系是认识煤岩动力灾害机理的基础.结合煤吸附瓦斯的“变形效应”特征和Mohr-Coulomb强度理论,理论分析并量化了吸附态和游离态瓦斯对煤体强度的弱化作用,提出的“静态损伤变量法”确定了含瓦斯煤HJC本构模型的主要参数并开展合瓦斯煤落锤冲击破环的数值模拟研究.研究表明:①相同的冲击速度下,含瓦斯煤样与普通煤样的破坏形式明显不同,前者破坏程度更严重.②相同瓦斯压力下,冲击速度越大,含瓦斯煤样整体破坏越严重,随着冲击速度的增加,破坏由拉压破坏向以压缩应力主导的破坏过渡,并呈现出中心膨胀性破坏的特征.③含瓦斯煤在冲击速度相同时,含的瓦斯压力越大,破坏程度亦越大.获...

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Published in煤炭学报 Vol. 43; no. 10; pp. 2789 - 2799
Main Authors 解北京, 赵泽明, 徐晓萌, 赵越超
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京,100083%中国计量大学质量与安全工程学院,浙江杭州,310018 01.10.2018
Subjects
冲击破坏
数值模拟
含瓦斯煤
HJC本构
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ISSN0253-9993
DOI10.13225/j.cnki.jccs.2018.0032

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Summary:TD713; 确定含瓦斯煤动态本构关系是认识煤岩动力灾害机理的基础.结合煤吸附瓦斯的“变形效应”特征和Mohr-Coulomb强度理论,理论分析并量化了吸附态和游离态瓦斯对煤体强度的弱化作用,提出的“静态损伤变量法”确定了含瓦斯煤HJC本构模型的主要参数并开展合瓦斯煤落锤冲击破环的数值模拟研究.研究表明:①相同的冲击速度下,含瓦斯煤样与普通煤样的破坏形式明显不同,前者破坏程度更严重.②相同瓦斯压力下,冲击速度越大,含瓦斯煤样整体破坏越严重,随着冲击速度的增加,破坏由拉压破坏向以压缩应力主导的破坏过渡,并呈现出中心膨胀性破坏的特征.③含瓦斯煤在冲击速度相同时,含的瓦斯压力越大,破坏程度亦越大.获得的含瓦斯煤的HJC主要参数能够较好模拟含瓦斯煤冲击破坏的动态过程.
ISSN:0253-9993
DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2018.0032