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不同粗糙度煤岩界面超低摩擦效应与声发射特征试验研究
被引量：
4
1
作者
李利萍
胡学锦
+1 位作者
潘一山
孙
媛
涛
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1047-1056,共10页
为了揭示动载扰动作用下煤岩界面粗糙度对超低摩擦型冲击地压影响机制,采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以沈阳红阳三矿1082 m采深煤岩体为研究对象,通过改变煤块与砂岩块体表面粗糙度来模拟煤岩界面不同粗糙特性,以粗糙度系数...
为了揭示动载扰动作用下煤岩界面粗糙度对超低摩擦型冲击地压影响机制,采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以沈阳红阳三矿1082 m采深煤岩体为研究对象,通过改变煤块与砂岩块体表面粗糙度来模拟煤岩界面不同粗糙特性,以粗糙度系数表征煤岩界面粗糙程度,工作块体水平位移表征冲击过程中超低摩擦效应强度,声发射能量为工作块体摩擦滑动过程中的信号参数,进行应力波扰动下不同粗糙度煤岩界面超低摩擦试验.研究结果表明:(1)超低摩擦滑动过程中,工作块体水平位移、声发射能量计数以及累计能量曲线呈现出孕育阶段、激发阶段、稳定阶段变化特征;(2)煤岩界面粗糙度越小,工作块体水平位移和声发射能量峰值越大,煤岩界面越易发生超低摩擦效应;(3)不同煤岩界面粗糙度下,相比于其他扰动频率, 2 Hz时更易发生超低摩擦效应;(4)给出了声发射能量峰值与煤岩界面粗糙度系数对应关系.声发射能量峰值可以有效表征超低摩擦效应强度,可以用声发射能量峰值预测超低摩擦效应强度.
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关键词
煤岩界面
粗糙度
煤岩块体
超低摩擦效应
声发射信号
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职称材料
煤岩界面粗糙度对超低摩擦效应影响研究
2
作者
李利萍
胡学锦
+1 位作者
潘一山
孙
媛
涛
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期851-861,共11页
为了揭示动载扰动作用下煤岩界面粗糙度对超低摩擦型冲击地压影响机制,采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以沈阳红阳三矿1082 m采深煤岩体为研究对象,以煤块为工作块体,通过改变煤块表面粗糙度来模拟煤岩界面不同粗糙特性,利用...
为了揭示动载扰动作用下煤岩界面粗糙度对超低摩擦型冲击地压影响机制,采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以沈阳红阳三矿1082 m采深煤岩体为研究对象,以煤块为工作块体,通过改变煤块表面粗糙度来模拟煤岩界面不同粗糙特性,利用其水平位移表征冲击过程中超低摩擦效应强度,进行应力波扰动下煤岩界面不同粗糙度对煤岩块体超低摩擦效应影响试验。研究结果表明:(1)不同煤岩界面粗糙度下,超低摩擦效应存在频率敏感值,扰动频率为2 Hz时,煤岩界面易发生超低摩擦效应。(2)扰动幅值与超低摩擦效应强度线性正相关。煤岩界面粗糙度越小,工作块体水平位移、水平加速度越大,超低摩擦效应强度越大;煤岩界面粗糙度越大,工作块体水平位移、水平加速度增长幅度越大,扰动幅值对超低摩擦效应的影响越大。(3)粗糙度仅在一定范围内对超低摩擦效应产生影响,影响超低摩擦效应的粗糙度系数临界值为3.81。(4)水平冲击力越大,工作块体水平位移、水平加速度越大,超低摩擦效应强度越大。
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关键词
采矿工程
煤岩界面
粗糙度
应力波扰动
煤岩块体
超低摩擦效应
原文传递
应力波扰动下孔洞块体超低摩擦效应试验研究
被引量：
1
3
作者
李利萍
唐垒
+2 位作者
潘一山
鞠翔宇
孙
媛
涛
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第5期1605-1614,共10页
矿山开采过程中,采掘、放炮、地震等扰动极易诱发冲击地压灾害。用含孔洞砂岩块体模拟巷道,采取自主研制的含孔洞块体超低摩擦加载试验装置,进行应力波扰动对含孔洞砂岩块体超低摩擦效应影响的试验研究,并分析不同工况下工作块体相应能...
矿山开采过程中,采掘、放炮、地震等扰动极易诱发冲击地压灾害。用含孔洞砂岩块体模拟巷道,采取自主研制的含孔洞块体超低摩擦加载试验装置,进行应力波扰动对含孔洞砂岩块体超低摩擦效应影响的试验研究,并分析不同工况下工作块体相应能量变化特征。研究结果表明:应力波扰动通过顶板向下传播会使巷道块体在长时间拉压作用下形成疲劳损伤,巷道稳定性大幅降低,此时巷道极易在水平冲击作用下产生超低摩擦效应,尤其是垂直方向应力波扰动频率趋于2 Hz时超低摩擦效应强度最大;含孔洞砂岩块体超低摩擦效应强度与应力波扰动强度成正比;同一水平冲击及应力波扰动作用下,含孔洞砂岩块体单位质量动能幅值及功率谱密度幅值均大于完整砂岩块体,含孔洞砂岩块体稳定性远低于完整砂岩块体稳定性。
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关键词
冲击地压
超低摩擦效应
含孔洞砂岩块体
矿山开采
应力波扰动
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职称材料
煤表面粗糙度对煤岩超低摩擦效应影响试验研究
4
作者
李利萍
孙
媛
涛
+1 位作者
吴金鹏
潘一山
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第6期1887-1895,共9页
超低摩擦型冲击地压本质是煤岩界面发生超低摩擦效应诱发的一种新型煤矿动力灾害,以沈阳红阳三矿顶板-煤层-底板为研究对象,利用自主研发的试验装置进行了轴压、垂直扰动和水平冲击共同作用下砂岩-煤-砂岩叠加块体超低摩擦效应模拟试验...
超低摩擦型冲击地压本质是煤岩界面发生超低摩擦效应诱发的一种新型煤矿动力灾害,以沈阳红阳三矿顶板-煤层-底板为研究对象,利用自主研发的试验装置进行了轴压、垂直扰动和水平冲击共同作用下砂岩-煤-砂岩叠加块体超低摩擦效应模拟试验,以煤块为工作块体,分析了煤表面粗糙度对工作块体水平位移幅值、水平位移突变时间、水平加速度幅值、水平加速度突变时间的影响,得到了煤表面粗糙度对超低摩擦效应影响规律。结果表明:(1)砂岩表面粗糙度系数一定时,随煤表面粗糙度系数增大,工作块体水平位移和水平加速度时间历程曲线存在三阶段特征,即孕育阶段、激发阶段、稳定阶段;(2)煤表面粗糙度系数存在拐点为3.98,当煤表面粗糙度小于拐点3.98时,随煤表面粗糙度增大,激发阶段水平位移大于稳定阶段水平位移,位移差线性减小,超低摩擦效应减弱;(3)当煤表面粗糙度大于拐点3.98时,随煤表面粗糙度增加,激发阶段水平位移小于稳定阶段水平位移,此时工作块体水平位移出现二次增加,随位移差绝对值不断增大,超低摩擦效应越显著;(4)水平位移幅值和水平加速度幅值随煤表面粗糙度增大,呈先线性递减后线性递增规律;(5)水平位移突变时间和水平加速度突变时间随煤表面粗糙度增加,呈先线性增加后线性递减规律。
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关键词
超低摩擦效应
表面粗糙度
块系岩体
冲击地压
水平位移
水平加速度
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职称材料
题名
不同粗糙度煤岩界面超低摩擦效应与声发射特征试验研究
被引量：
4
1
作者
李利萍
胡学锦
潘一山
孙
媛
涛
机构
辽宁工程技术大学力学与工程学院
辽宁大学灾害岩体力学研究所
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1047-1056,共10页
基金
国家自然科学基金(51974148)
辽宁省“兴辽英才计划”(XLYC1807130)资助项目。
文摘
为了揭示动载扰动作用下煤岩界面粗糙度对超低摩擦型冲击地压影响机制,采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以沈阳红阳三矿1082 m采深煤岩体为研究对象,通过改变煤块与砂岩块体表面粗糙度来模拟煤岩界面不同粗糙特性,以粗糙度系数表征煤岩界面粗糙程度,工作块体水平位移表征冲击过程中超低摩擦效应强度,声发射能量为工作块体摩擦滑动过程中的信号参数,进行应力波扰动下不同粗糙度煤岩界面超低摩擦试验.研究结果表明:(1)超低摩擦滑动过程中,工作块体水平位移、声发射能量计数以及累计能量曲线呈现出孕育阶段、激发阶段、稳定阶段变化特征;(2)煤岩界面粗糙度越小,工作块体水平位移和声发射能量峰值越大,煤岩界面越易发生超低摩擦效应;(3)不同煤岩界面粗糙度下,相比于其他扰动频率, 2 Hz时更易发生超低摩擦效应;(4)给出了声发射能量峰值与煤岩界面粗糙度系数对应关系.声发射能量峰值可以有效表征超低摩擦效应强度,可以用声发射能量峰值预测超低摩擦效应强度.
关键词
煤岩界面
粗糙度
煤岩块体
超低摩擦效应
声发射信号
Keywords
coal-rock interface
roughness
coal rock block
ultra-low friction effect
AE signal
分类号
TD324 [矿业工程—矿井建设]
下载PDF
职称材料
题名
煤岩界面粗糙度对超低摩擦效应影响研究
2
作者
李利萍
胡学锦
潘一山
孙
媛
涛
机构
辽宁工程技术大学力学与工程学院
辽宁大学灾害岩体力学研究所
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期851-861,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51974148)
辽宁省“兴辽英才计划”项目(XLYC1807130)。
文摘
为了揭示动载扰动作用下煤岩界面粗糙度对超低摩擦型冲击地压影响机制,采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以沈阳红阳三矿1082 m采深煤岩体为研究对象,以煤块为工作块体,通过改变煤块表面粗糙度来模拟煤岩界面不同粗糙特性,利用其水平位移表征冲击过程中超低摩擦效应强度,进行应力波扰动下煤岩界面不同粗糙度对煤岩块体超低摩擦效应影响试验。研究结果表明:(1)不同煤岩界面粗糙度下,超低摩擦效应存在频率敏感值,扰动频率为2 Hz时,煤岩界面易发生超低摩擦效应。(2)扰动幅值与超低摩擦效应强度线性正相关。煤岩界面粗糙度越小,工作块体水平位移、水平加速度越大,超低摩擦效应强度越大;煤岩界面粗糙度越大,工作块体水平位移、水平加速度增长幅度越大,扰动幅值对超低摩擦效应的影响越大。(3)粗糙度仅在一定范围内对超低摩擦效应产生影响,影响超低摩擦效应的粗糙度系数临界值为3.81。(4)水平冲击力越大,工作块体水平位移、水平加速度越大,超低摩擦效应强度越大。
关键词
采矿工程
煤岩界面
粗糙度
应力波扰动
煤岩块体
超低摩擦效应
Keywords
mining engineering
coal-rock interface
roughness
stress wave disturbance
coal rock blocks
ultra-low friction effect
分类号
TD32 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
应力波扰动下孔洞块体超低摩擦效应试验研究
被引量：
1
3
作者
李利萍
唐垒
潘一山
鞠翔宇
孙
媛
涛
机构
辽宁工程技术大学力学与工程学院
中安国泰(北京)科技发展有限公司
辽宁大学物理学院
出处
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第5期1605-1614,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51974148)
辽宁省“兴辽英才计划”项目(XLYC1807130)。
文摘
矿山开采过程中,采掘、放炮、地震等扰动极易诱发冲击地压灾害。用含孔洞砂岩块体模拟巷道,采取自主研制的含孔洞块体超低摩擦加载试验装置,进行应力波扰动对含孔洞砂岩块体超低摩擦效应影响的试验研究,并分析不同工况下工作块体相应能量变化特征。研究结果表明:应力波扰动通过顶板向下传播会使巷道块体在长时间拉压作用下形成疲劳损伤,巷道稳定性大幅降低,此时巷道极易在水平冲击作用下产生超低摩擦效应,尤其是垂直方向应力波扰动频率趋于2 Hz时超低摩擦效应强度最大;含孔洞砂岩块体超低摩擦效应强度与应力波扰动强度成正比;同一水平冲击及应力波扰动作用下,含孔洞砂岩块体单位质量动能幅值及功率谱密度幅值均大于完整砂岩块体,含孔洞砂岩块体稳定性远低于完整砂岩块体稳定性。
关键词
冲击地压
超低摩擦效应
含孔洞砂岩块体
矿山开采
应力波扰动
Keywords
rock burst
anomalously low friction effect
porous sandstone blocks
mining
stress wave disturbance
分类号
TD313 [矿业工程—矿井建设]
下载PDF
职称材料
题名
煤表面粗糙度对煤岩超低摩擦效应影响试验研究
4
作者
李利萍
孙
媛
涛
吴金鹏
潘一山
机构
辽宁工程技术大学力学与工程学院
辽宁大学环境学院
出处
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第6期1887-1895,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51974148)
辽宁省“兴辽英才计划”项目(XLYC1807130)。
文摘
超低摩擦型冲击地压本质是煤岩界面发生超低摩擦效应诱发的一种新型煤矿动力灾害,以沈阳红阳三矿顶板-煤层-底板为研究对象,利用自主研发的试验装置进行了轴压、垂直扰动和水平冲击共同作用下砂岩-煤-砂岩叠加块体超低摩擦效应模拟试验,以煤块为工作块体,分析了煤表面粗糙度对工作块体水平位移幅值、水平位移突变时间、水平加速度幅值、水平加速度突变时间的影响,得到了煤表面粗糙度对超低摩擦效应影响规律。结果表明:(1)砂岩表面粗糙度系数一定时,随煤表面粗糙度系数增大,工作块体水平位移和水平加速度时间历程曲线存在三阶段特征,即孕育阶段、激发阶段、稳定阶段;(2)煤表面粗糙度系数存在拐点为3.98,当煤表面粗糙度小于拐点3.98时,随煤表面粗糙度增大,激发阶段水平位移大于稳定阶段水平位移,位移差线性减小,超低摩擦效应减弱;(3)当煤表面粗糙度大于拐点3.98时,随煤表面粗糙度增加,激发阶段水平位移小于稳定阶段水平位移,此时工作块体水平位移出现二次增加,随位移差绝对值不断增大,超低摩擦效应越显著;(4)水平位移幅值和水平加速度幅值随煤表面粗糙度增大,呈先线性递减后线性递增规律;(5)水平位移突变时间和水平加速度突变时间随煤表面粗糙度增加,呈先线性增加后线性递减规律。
关键词
超低摩擦效应
表面粗糙度
块系岩体
冲击地压
水平位移
水平加速度
Keywords
ultra-low friction effect
surface roughness
block rock mass
impact ground pressure
horizontal displacement
horizontal acceleration
分类号
TD313 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同粗糙度煤岩界面超低摩擦效应与声发射特征试验研究
李利萍
胡学锦
潘一山
孙
媛
涛
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
4
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职称材料
2
煤岩界面粗糙度对超低摩擦效应影响研究
李利萍
胡学锦
潘一山
孙
媛
涛
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
3
应力波扰动下孔洞块体超低摩擦效应试验研究
李利萍
唐垒
潘一山
鞠翔宇
孙
媛
涛
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
4
煤表面粗糙度对煤岩超低摩擦效应影响试验研究
李利萍
孙
媛
涛
吴金鹏
潘一山
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2023
0
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