煤礦動靜載組合作用下煤的動力學特性試驗研究

《煤礦動靜載組合作用下煤的動力學特性試驗研究》是依託中國礦業大學，由何江擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：煤礦動靜載組合作用下煤的動力學特性試驗研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：何江
• 依託單位：中國礦業大學

項目摘要

衝擊礦壓是煤礦深部開採最為嚴重的動力災害之一，呈現急劇增多、增強的趨勢。煤在動靜載組合作用下的動力學回響特徵是煤礦衝擊礦壓研究的基礎科學問題，對於揭示衝擊礦壓機理、指導衝擊礦壓監測及治理具有重要作用。本項目針對煤礦采動動靜載組合作用下煤的動力學特性，首先採用微震監測技術進行煤礦井下原位測試，得到煤礦采動動載應變率、強度、波組等特徵，在此基礎上採用動靜載疲勞試驗系統、煤岩損傷過程試驗系統、高速攝像系統及微觀掃描系統試驗研究煤的動力學特性與動載應變率、強度、波組等特徵之間的相關性，以及不同動靜載組合條件下煤的損傷破壞過程中微觀、巨觀斷裂損傷特徵和聲電物理效應規律，以期建立煤礦采動動載條件下煤的動力學本構關係，揭示煤的能量積聚及耗散規律、煤的衝擊傾向特性與采動動載作用方式的相關性、微觀及巨觀損傷破壞規律、煤在動靜載組合作用下衝擊破壞的聲電物理效應規律等，構建基於動靜組合的煤的衝擊危險評價方法。

結題摘要

衝擊礦壓是煤礦深部開採最為嚴重的動力災害之一，呈現急劇增多、增強的趨勢。煤在動靜載組合作用下的動力學回響特徵是煤礦衝擊礦壓研究的基礎科學問題，對於揭示衝擊礦壓機理、指導衝擊礦壓監測及治理具有重要作用。本項目針對煤礦采動動靜載組合作用下煤的動力學特性，首先採用微震監測技術進行了煤礦井下原位測試，得到了煤礦采動動載的傳播規律、應變率、強度、持續時間、波組等特徵，煤礦采動動載應變率一般小於10-1/s，對煤礦載荷狀態進行了分類，在此基礎上採用動靜載岩石力學試驗系統、聲發射系統、高速攝像系統試驗研究煤的靜力學及動力學特性與應變率之間的相關性，以及不同動靜載組合條件下煤的損傷破壞過程中微觀、巨觀斷裂損傷特徵和聲發射效應規律，建立了煤礦采動動載條件下煤的動態力學參數與應變率之間的耦合關係，揭示煤岩體衝擊破壞過程中能量積聚及耗散規律、煤的衝擊傾向特性與采動動載的相關性、微觀及巨觀損傷破壞規律、煤在動靜載組合作用下衝擊破壞的聲電物理效應規律等，構建基於微震監測的靜載CT反演與動載擾動係數的動靜組合的煤的衝擊危險評價方法，並提出了切頂巷弱化動載，減弱靜載的衝擊礦壓防治方法。研究成果為基於動靜載防治衝擊礦壓奠定了基礎。