受载煤岩组合体破坏前能量分布规律

作     者：陈光波 秦忠诚 张国华 李谭 李敬凯 CHEN Guang-bo;QIN Zhong-cheng;ZHAN Guo-hua;LI Tan;LI Jing-kai

作者机构：内蒙古科技大学矿业研究院内蒙古包头014010 山东科技大学矿业与安全工程学院山东青岛266590 黑龙江科技大学矿业工程学院黑龙江哈尔滨150022 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2020年第41卷第6期

页      面：2021-2033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] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0813[工学-建筑学] 0901[农学-作物学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(No.51379119 No.51604164 No.51774122)。 

主　　题：冲击地压 煤岩组合体 破坏 能量 分布规律 

摘      要：为研究引发冲击地压的能量在煤岩系统中的分布规律,理论分析了二元、三元组合模型峰前能量分布计算公式,并对自主构建的不同比例的二元、三元组合体开展了轴向加载试验。试验结果表明:随着煤岩高度比增大,组合体峰前总能量也逐渐增大,但增幅逐渐减小;相同煤岩高度比的组合体,岩石组分越硬,组合体峰前总能量越小;无论何种组合体,煤组分能量占比最大,均大于50%;随着煤岩高度比的增大,煤组分能量占比逐渐增大,岩石组分能量占比逐渐减小;煤岩高度比相同的组合体,岩石组分越硬,煤组分能量占比越大。组合体峰前能量主要分布在煤组分中,其次为粗砂岩,细砂岩积聚能量最少。由此表明:煤岩系统中的能量主要分布在软弱煤岩层中,岩层弹性模量越大,积聚能量越少。据此提出了直接释能和间接释能两种冲击地压防控理念,对现场冲击地压的防治具有指导意义。