层理对煤岩动态断裂及能量耗散规律影响的试验研究

作者：龚爽; 赵毅鑫

来源：岩石力学与工程学报, 2017, 36(S2): 3723-3731.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2017.0630

• 采矿工程
• 煤
• 直切槽半圆弯拉
• 断裂韧度
• 层理倾角
• 能量耗散

为研究动态荷载条件下加载率及层理倾角对煤样断裂韧度及能量耗散特征的影响,采用直切槽半圆弯拉法和霍普金森加载装置对煤样开展动态断裂韧性测试。分析不同层理倾角煤样动态断裂韧度的率响应特征;并通过对比不同冲击速度和层理倾角煤样的入射能、吸收能、断裂能和残余动能,得出冲击荷载下不同层理倾角煤样动态断裂过程的能量耗散规律。研究表明:冲击荷载下直切槽半圆弯拉煤样以拉伸破坏为主,且裂纹贯穿后的2个碎片均为匀速转动;煤样动态断裂韧度为准静态断裂韧度的3.528.64倍,动态断裂韧度随冲击速度的增大而不断增加,但煤样中层理倾角对动态断裂韧度的影响随冲击速度的增加逐渐减弱;煤样动态断裂能随冲击速度的增大而不断增加,但断裂过程能量耗散率随冲击速度的增大而不断减小。

• 单位
  中国矿业大学; 煤炭资源与安全开采国家重点实验室; 中国矿业大学（北京）