| 煤层冲击倾向性指标体系研究及实验验证 |
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| 引用本文： | 张天军,包若羽,王乾,羽玥.煤层冲击倾向性指标体系研究及实验验证[J].湖南科技大学学报(自然科学版),2019,34(3):1-10. |
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| 作者姓名： | 张天军 包若羽 王乾 羽玥 |
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| 作者单位： | 西安科技大学理学院;西安科技大学安全科学与工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(51374168; 51374236; 51604214) |
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| 摘 要： | 针对传统煤层冲击倾向性指标存在的局限性,基于考虑残余强度的损伤统计本构模型,从损伤因子、损伤速率和损伤速率加速度3个角度分别研究峰值强度点、损伤速率最值点、损伤速率加速度最值点处的损伤规律,对残余强度和动态损伤应变进行了修正,提出了新的煤层冲击倾向性指标—盈余能指数变化率,建立冲击倾向性指标体系,并开展冲击倾向性实验对新指标体系合理性进行验证.结果表明:考虑残余强度的损伤统计本构模型能较好地反映煤岩体峰值强度后应力—应变曲线变化趋势及残余强度特点,得到峰值强度点、损伤速率最值点和损伤速率加速度最值点处的损伤规律及损伤速率最大值表达式;根据修正后动态损伤应变的力学意义得到动态损伤应变与动态破坏时间关系式,采用动态损伤应变来表征动态破坏时间,从而使冲击倾向性实验不再受加载方式的限制;采用盈余能指数变化率指标可综合衡量盈余能、峰后破坏过程损耗应变能、动态破坏时间的变化情况;由最大损伤速率、动态损伤应变、盈余能指数变化率构成的新冲击倾向性指标体系更为有效和全面,为准确评价煤层冲击倾向性工作提供新方法.
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| 关 键 词： | 冲击倾向性 损伤统计本构模型 最大损伤速率 动态损伤应变 盈余能指数变化率 |
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