初始侧压作用下破碎岩石压实特性试验研究

作     者：辛亚军 郝海春 吕鑫 姬红英 安定超 XIN Yajun;HAO Haichun;LU Xin;JI Hongying;AN Dingchao

作者机构：河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产河南省协同创新中心河南焦作454000 河南理工大学资源与环境学院河南焦作454000 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2018年第43卷第2期

页      面：457-465页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51174078) 河南省教育厅科学技术研究重点资助项目(14B440001) 河南省焦作市科技攻关计划资助项目(20151021103453) 

主　　题：初始侧压 破碎岩石 单轴压缩 变形机制 压实系数 

摘      要：在实验室通过自制可变初始侧压作用下煤岩压实承载实验装置配合刚性试验机,对4组12个碎石试件进行了4种不同初始侧压作用下破碎岩石压缩承载试验,分析了初始侧压作用下碎石压缩的轴向应力-应变特征,确定了初始侧压与碎石的变形、压实关系,研究了变化侧压与不同初始侧压下碎石轴向应变发展规律。结果表明:初始侧压越大,碎石应力-应变曲线上挠趋势越明显,且曲线越趋光滑,表明碎石颗粒间空隙越小、棱角越趋圆钝及碎石承载载荷越大;随着初始侧压增加,碎石轴向应变与横向应变呈加速减小趋势,不同初始侧压下轴向应变比与横向应变比分别是1.74∶1.65∶1.39∶1与2.51∶2.23∶1.72∶1;碎石初始侧压越大,碎石压实系数越小,碎石初始侧压与压实系数关系可用二次多项式表征;随着轴向应变增加,变化侧压呈增加趋势,初始侧压越大,曲线斜率越小,轴向应变与变化侧压呈线性正相关;初始侧压越大,碎石变化侧压越小,且初始侧压与变化侧压仍可采用二次多项式表征,合理初始侧压有利于碎石承载稳定。