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围压与冲击扰动作用下组合煤岩超低摩擦效应分析

论文摘要

深部煤岩在垂直扰动作用下发生振动,当水平冲击足以克服块体间摩擦阻力时,极易发生超低摩擦型冲击地压。文章以细砂岩-煤-细砂岩组合块体为研究对象,考虑顶板-煤-底板临近工作面开采工况,采用数值模拟方法,建立围压与冲击扰动下组合煤岩数值模型,以煤块水平位移、垂直加速度差值作为超低摩擦效应特征参数,分析围压、垂直冲击及水平冲击对特征参数的影响规律。研究结果表明:在垂直冲击与围压共同作用下,煤岩体残余位移及水平位移峰值随围压增大且呈指数增长趋势;在垂直冲击、水平冲击和围压三者共同作用下,煤岩体超低摩擦效应强度与作用时间都随着围压呈增加趋势;垂直冲击对组合煤岩超低摩擦效应的影响最为显著。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 理论模型
  •   1.1 冲击能量的转化
  •   1.2 模型构建
  •   1.3 可行性验证
  • 2 垂直冲击与围压共同作用影响分析
  •   （1） 煤块水平位移
  •   （2） 加速度差值变化
  • 3 双向冲击与围压共同作用分析
  •   3.1 仅受双向冲击作用
  •   3.2 双向冲击与围压共同作用
  •     （1）受围压与双向冲击共同作用时,垂直冲击与水平冲击载荷大小不变,块体残余位移随围压增大而增加。
  •     （2）受围压与双向冲击载荷共同作用时,垂直冲击与水平冲击增大,残余位移增大,且垂直冲击载荷是引起煤岩体超低摩擦效应的最主要原因。
  • 4 讨论
  • 5 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李利萍,吴金鹏,鞠翔宇,王淋

    关键词: 超低摩擦效应,煤岩组合块体,围压,垂直冲击,水平冲击,冲击地压

    来源: 地质力学学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 矿业工程

    单位: 辽宁工程技术大学力学与工程学院,大连海事大学交通运输工程学院

    基金: 国家重点研发计划(2016YFC0600901,2017YFC0804208),国家自然科学基金项目(51874165,51974148),辽宁省“兴辽英才计划”项目(XLYC1807130)

    分类号: TD324

    页码: 1099-1106

    总页数: 8

    文件大小: 378K

    下载量: 181

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/4d52a0d02b1712a89c0bbb62.html