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题名温度冲击下煤的微观结构变化与断裂机制
被引量：8
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作者
王登科
孙刘涛
魏建平
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机构
河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
河南理工大学安全科学与工程学院
河南理工大学煤炭安全生产河南省协同创新中心
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期529-538,548,共11页
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基金
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金(No.SKLGDUEK1814)
国家自然科学基金(No.51774118)
+3 种基金
教育部"创新团队发展计划"(No.IRT_16R22)
国家重点研发计划项目(No.2017YFC0804207)
河南省教育厅高校重点科研项目(No.18A620001)
河南理工大学自然科学基金资助项目(No.J2018-1)~~
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文摘
为研究温度冲击下煤的微观结构变化及其损伤断裂机制,以干燥颗粒煤为研究对象,分别开展了煤样的冷冲击和热冷冲击试验。利用扫描电镜(SEM)观测图像结果,分析对比了两种温度冲击前后煤样微观形貌、裂缝分布、开裂和延伸情况,结合断裂力学理论分析了煤样内部微裂缝的开裂机制和扩展方向,并通过ANSYS有限元软件模拟了微裂缝扩展时的应力场和位移场的分布情况,揭示了煤样的断裂机制。研究结果表明,两种温度冲击对煤的结构均造成了不同程度的破坏,温度冲击所形成的热应力最终导致了原始裂纹和新生裂纹的扩展和延伸;温度冲击下所产生的裂纹形式主要有沿晶裂纹、穿晶裂纹、翼型裂纹、交叉裂纹、枝须状裂纹和网状裂纹;分析结果表明,温差愈大,所产生的温度热应力愈大,热冷冲击所产生的裂缝的数量更多、扩展更充分,对煤样的破坏更严重,因此,热冷冲击的破煤效果更好。
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关键词
温度冲击
微观结构
断裂机制
应力强度因子
破煤效果
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Keywords
thermal shock
microstructure
fracture mechanism
stress intensity factor
coal breaking effect
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分类号
TD32
[矿业工程—矿井建设]
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题名机械扩孔煤体增透应力变化规律研究
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作者
王海春
雷东记
代振华
覃杰
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机构
国家能源集团煤炭运输部
河南理工大学安全科学与工程学院
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
煤炭科学研究总院
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出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2024年第1期28-33,共6页
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基金
国家能源集团2021年度科技资助项目(GJNY-21-132)
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51704101)。
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文摘
机械扩孔作为一种新型煤层卸压增透强化措施,可广泛适用于低透气性瓦斯煤层。为了探究机械扩孔应力演化规律,通过理论分析,揭示机械扩孔应力分布特征,以车集煤矿2616煤层为研究背景,借助ABAQUS数值模拟软件分析扩孔过程中煤层应力演化规律。结果表明:机械扩孔后孔洞周围煤体应力场存在动态演化过程,由内向外呈圆环状分布,依次为破碎区、塑性区、弹性区和原始应力区;机械扩孔过程中造穴阶段应力扰动范围和应力集中情况都显著大于钻进阶段。
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关键词
瓦斯抽采
卸压增透
机械扩孔
应力分布
破煤效果
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Keywords
gas extraction
pressure relief and permeability improvement
mechanical reaming
stress distribution
coal breaking effect
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分类号
TD713
[矿业工程—矿井通风与安全]
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