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题名压剪复合载荷下煤岩蠕变力学特性及声发射特征
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作者
李明
浦海
陈彦龙
吴克通
吴鹏
王岚
岳振
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机构
中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室
新疆工程学院矿业工程与地质学院
中国矿业大学力学与土木工程学院
徐州工程学院物理与新能源学院
徐州工程学院实验室与设备管理处
山西潞安集团蒲县黑龙煤业有限公司
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出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第4期801-812,共12页
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基金
国家重点研发计划项目(2023YFC3804204)
国家自然科学基金项目(52304102,52174090,52374147,41931284)
新疆维吾尔自治区重大科技专项项目(2023A01002)。
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文摘
矿柱轴向与最大主应力方向呈一定夹角分布时,常受到压缩载荷和剪切载荷的共同作用,其力学行为与纯受压矿柱存在显著差异。采用改进的压剪复合加载系统分析了煤岩在压剪复合载荷共同作用下的蠕变力学特性变化规律,结合声发射技术,探究了煤岩微裂纹演化规律和声发射能量特征,总结了不同加载倾角下煤岩力学性能损伤机制。结果表明:随着加载倾角的增加,煤岩峰值强度、蠕变试验总时长、蠕变破坏应力和长期强度总体呈逐渐减小的特征,但蠕变破坏应力和长期强度与峰值强度的比值随倾角变化甚微;煤岩破裂模式由张拉破坏(θ=0°)向剪切破坏(θ=5°,10°和15°)转变;累计声发射能量与其长期强度具有高度相关性,煤柱长期强度越低,其累计声发射能量越小,说明剪切应力分量可使裂纹在较低的能量吸收下扩展;煤岩内部微裂纹的萌生和扩展以及矿物颗粒间摩擦阻力的衰减是导致试样破坏的重要因素。研究结果可为受剪矿柱长期稳定性评估提供重要的理论依据.
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关键词
压剪复合载荷
蠕变特性
长期强度
声发射
裂纹演化
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Keywords
compression shear combined load
creep characteristics
long⁃term strength
acoustic emis⁃sion
crack evolution
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分类号
TD823
[矿业工程—煤矿开采]
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