力热耦合作用下煤岩损伤的能量特征

力热耦合作用下煤岩损伤的能量特征

论文摘要

为有效预防煤岩动力灾害发生,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流试验装置,开展不同温度下三轴压缩试验。基于统计损伤力学理论,得到温度荷载下煤岩的整体损伤演化方程,推导煤岩变形破坏过程中的能量数学表达式,并通过引入耗散能系数,提出力热耦合下煤岩破坏点的确定方法。研究结果表明:不同温度下煤岩变形破坏过程的阶段特征基本相似,对应煤岩不同的变形破坏阶段,能量演化特征呈现阶段性变化;总能量的分配在变形破坏过程中基本不受温度的影响,不同温度下弹性能占比和耗散能占比的演化规律具有较大的相似性;能量的耗散是造成煤岩内部结构产生损伤的主要原因,伴随着能量不断耗散煤岩的整体损伤变量总体上呈幂函数增长。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 煤岩损伤过程中能量演化计算
  •   1.1 煤岩整体损伤演化方程
  •   1.2 煤岩损伤-能量演化机制
  • 2 试验方法
  •   2.1 试样制备
  •   2.2 试验方案
  • 3 试验结果及分析
  • 4 力热耦合下煤岩的能量演化特征
  •   4.1 煤岩损伤破坏过程的能量特征
  •   4.2 煤岩损伤破坏过程的能量分配规律
  •   4.3 煤岩整体损伤与能量关系
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李波波,张尧,任崇鸿,杨康,李建华,许江

    关键词: 煤岩损伤,荷载,耗散能,孔裂隙,力热耦合

    来源: 中国安全科学学报 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

    单位: 贵州大学矿业学院,贵州大学喀斯特山区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室,重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金资助(51804085,51911530203),贵州省科技计划资助项目(黔科合平台人才[2018]5781号)

    分类号: TD712

    DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.015

    页码: 91-96

    总页数: 6

    文件大小: 1707K

    下载量: 71

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