真三轴卸载煤爆实验破坏特征演化分析

论文摘要

对煤岩体进行真三轴卸载煤爆实验,获得了其临界破坏应力、破坏碎屑分形维数及声发射参数特征,引入处理声发射波形的短时傅里叶变换方法获得时频演化特征,利用离散元颗粒流数值方法对该过程进行模拟揭示其细观损伤机制。研究结果表明:煤爆临界破坏应力状态为28.6 MPa/17.8 MPa/8 MPa,煤爆时刻声发射能量快速释放,能率达到峰值;量测粒径尺寸大于10 mm的喷出碎屑尺寸,按照粒度-数量方法算得的分形维数值为2.04;声发射时频特性在煤岩体煤爆实验过程中经历了由单峰低幅低频向双峰高频演化再过渡到单峰高幅高频,最后变为多峰高幅低频的过程,预示着破裂源由单一小尺度不断向复杂大尺度演化的损伤机制;通过颗粒流软件对煤爆过程进行模拟,发现煤岩模型试件内部主要存在张拉损伤,而随着模型加卸载不断进行,剪切破裂逐级增多,与声发射时频特性相吻合。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 赵菲,何满潮,李德建,袁广祥,陈上元

关键词: 煤岩岩爆实验,破坏特性,时频特征,数值模拟

来源: 地下空间与工程学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 华北水利水电大学资源与环境学院,中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金(41172116,U1261212,51134005),深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金(SKLGDUEK1524),华北水利水电大学2017年大学生创新创业训练项目(2017XB240)

分类号: TD313

页码: 142-150

总页数: 9

文件大小: 3363K

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