不同加载速率对煤岩组合体巴西劈裂特性的影响

TD315; 目的 为了研究煤岩组合体在采掘过程中的抗拉特性,方法 以煤岩组合体为研究对象,利用RMT-150B实验机对其进行不同加载速率下的巴西劈裂试验,分析加载速率对煤岩组合体劈裂破坏的强度特征、破坏形态、能量特征和裂纹演化的影响.结果 结果表明:煤岩组合体的应力-应变曲线大致经历了压密阶段、弹性阶段、屈服阶段、破坏阶段,其破坏模式与加载速率无关,均沿着圆盘交界面裂成两半;煤岩组合体的抗拉强度与加载速率呈正相关,加载速率较小时,试样的抗拉强度随加载速率变化十分显著;当加载速率增大时,试样的抗拉强度增幅减小;不同加载速率下,煤岩组合体试样的能量集中在0.33～0.42 J,且试样抗拉强度越大...

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Published in河南理工大学学报（自然科学版） Vol. 44; no. 1; pp. 29 - 36
Main Authors 陈岩, 王嘉豪, 邓良涛, 洪紫杰, 荣腾龙, 侯志强
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000 2025
煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南 焦作 454000%河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000%河南理工大学 土木工程学院,河南 焦作 454000
Subjects
巴西劈裂
strength characteristics
coal-rock composites
energy features
煤岩组合体
裂纹演化
能量特征
Brazilian splitting
crack evolution
强度特征
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ISSN1673-9787
DOI10.16186/j.cnki.1673-9787.2023100027

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Summary:TD315; 目的 为了研究煤岩组合体在采掘过程中的抗拉特性,方法 以煤岩组合体为研究对象,利用RMT-150B实验机对其进行不同加载速率下的巴西劈裂试验,分析加载速率对煤岩组合体劈裂破坏的强度特征、破坏形态、能量特征和裂纹演化的影响.结果 结果表明:煤岩组合体的应力-应变曲线大致经历了压密阶段、弹性阶段、屈服阶段、破坏阶段,其破坏模式与加载速率无关,均沿着圆盘交界面裂成两半;煤岩组合体的抗拉强度与加载速率呈正相关,加载速率较小时,试样的抗拉强度随加载速率变化十分显著;当加载速率增大时,试样的抗拉强度增幅减小;不同加载速率下,煤岩组合体试样的能量集中在0.33～0.42 J,且试样抗拉强度越大,损伤所需的能量也越大;应力-裂纹应变峰前曲线经历裂纹闭合阶段、弹性阶段、裂纹扩展阶段,轴向裂纹损伤应力与抗拉强度值接近,裂纹参数具有明显的加载速率效应.结论 研究结果对于揭示煤岩组合结构拉伸破坏机理具有重要理论价值.
ISSN:1673-9787
DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2023100027