预制钻孔煤样冲击倾向性及能量耗散规律-论文

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文件名称：预制钻孔煤样冲击倾向性及能量耗散规律-论文
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更新时间：2021-07-07 18:00:21
冲击地压 钻孔卸压 分形维数 破碎颗粒表面积 能量耗散规律 基于煤的冲击倾向性测定方法进行预制钻孔煤样单轴加载试验，研究钻孔煤样的冲击倾向性变化规律，引入破碎颗粒分形维数与新增表面积，分析钻孔煤样破碎过程中的能量耗散规律。结果表明:① 钻孔使试样以剪切劈裂破坏形式转变为在孔洞两侧孕育、融合裂隙并在岩桥之间产生贯穿裂纹的破坏形式，同时伴随塌孔现象。随钻孔排数增多，钻孔试样呈现出应力峰前塑性损伤逐渐增大，峰值强度降低、积聚弹性能减少，峰后破坏耗时延长、耗能提升的趋势，且单轴抗压强度、冲击能量指数、弹性能量指数均逐渐降低，动态破坏时间显著升高，冲击倾向性逐渐减弱。② 试样破碎颗粒分形维数与新增表面积具有良好的负相关性:试样破碎程度越低，分形维数越高，新增表面积越小。③ 试样应力峰前能量的输入、耗散与新增表面积无明显关系。峰后能量释放及耗散规律与破碎颗粒新增表面积变化规律一致，新增表面积越大则峰后耗能越多。受加载速率及钻孔布置影响峰后能量差值与新增表面积变化呈“U”形变化趋势。钻孔减缓了试样峰后能量释放与能量耗散速率，且二者降低幅值较为相近，单孔试样降低约 17.0%，双孔试样降低约68.3%，三孔试样降低约 70.8%。钻孔卸压可以降低峰前积聚的应变