动静加载下煤体失稳破坏能量阈值研究及应用
Research and Application of Energy Threshold of Coal Instability Failure under Dynamic and Static Loading作者机构：山东能源集团西北矿业有限公司 山东科技大学能源与矿业工程学院 煤炭工业石家庄设计研究院有限公司 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司
出 版 物：《现代矿业》 (Modern Mining)
年 卷 期：2024年第40卷第9期
页 面：227-231页
学科分类：08[工学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）]
摘 要：采用霍普金森压杆进行了一维、三维动静组合加载试验,研究了动静组合加载下煤体破裂过程中能量演化规律,确定了动静组合加载作用下煤体失稳破坏能量阈值,并对新河煤矿7305工作面冲击危险区进行划分。研究结果表明:随着动载应力逐渐增加,煤体相继经历压密与弹性阶段,此阶段煤体输入能量较小,相应的吸收能比率ξ也缓慢增加;但煤体裂纹快速扩展时,随着外部动载持续增加,煤体吸收能快速增高,且吸收能比率ξ也相应增加,待煤体发生宏观破坏时,吸收能比率ξ达到极限值。吸收能比率ξ的极限值可作为动静组合加载作用下煤体失稳破坏的指示点,其对应的煤体吸收能可作为煤体失稳破坏能量阈值。提出了三维动静组合加载作业下煤体失稳破坏能量阈值与静载和外界冲击速度的量化关系式,并结合数值模拟结果圈定了工作面冲击危险区域。此项研究对矿井动力灾害防治具有一定指导意义。
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