基于SHPB試驗的煤體動態(tài)力學特性研究.pdf

1、我國西部煤炭儲量豐富，是目前煤炭生產的主產地。然而，由于其成煤特性和生產工藝（包括綜采、機運、轉載等）的影響和作用，到達用戶時原煤較為破碎，粉煤多、成塊率低，嚴重制約了煤炭的使用價值。鑒于此，人們已著手進行各方面的研究，意欲提高原煤的成塊率，煤層內超長深孔爆破是為有效技術手段之一，研究煤的動態(tài)力學性質是其基礎。為此，論文以楊伙盤礦煤的原煤為例，采用實驗室沖擊試驗和數值模擬相結合，進行煤的沖擊動態(tài)力學特性研究。
　　利用分離式霍普金

2、森壓桿(SHPB)實驗裝置，采用Φ50mm錐形桿對煤進行沖擊試驗，探究不同氣壓(0.15MPa、0.20MPa、0.30MPa、0.40MPa、0.50MPa)下煤的動態(tài)力學特性。試驗分別在無圍壓和被動圍壓下進行，速度為2m/s～7m/s。通過采集到的數據，用三波法得到應力、應變和應變率;再用數據處理軟件進行處理分析得獲得了應力、應變和應變率時程曲線以及應力-應變曲線。
　　實驗結果表明:
　　(1)應變率和加載速度相關性明

3、顯，通過擬合得到(ε)=3.750v2-3.624v+43;隨著加載速度的增加，應力-應變曲線整體上升，曲線在加載初期，存在短時間的彈性階段，之后呈現明顯的塑形變形，達到峰值以后，在很短的時間內，應變繼續(xù)增加，應力保持不變，最后進入卸載階段，應變會出現回彈現象;
　　(2)被動圍壓下，煤的抗破壞能力有所增強，應力-應變曲線有所上升，軸向應力比無圍壓下增加1.0～1.3倍，應變回彈明顯，說明套筒可以增強煤試件的抗變形能力。