冲击加载下煤样破坏能量耗散特性研究

摘要

冲击地压等煤岩动力灾害发生过程中,煤体承受强烈的动载冲击破坏。为了获得动载作用下煤样破坏能量耗散特征,利用D50 mm的SHPB试验装置对不同应变率下的煤样进行速度为5.55~9.42 m/s的单轴冲击压缩试验,对煤样的能量及其耗散特征进行分析研究。试验结果表明:煤样动载作用下应变率时程曲线变化呈现出增大、恒定、减小三个阶段,且随着冲击速度的增大,应变率峰值增大;煤样的能耗特性有着明显的应变率效应,入射能、反射能随应变率呈线性增长,增长速率远大于透射能;耗散能和能耗率随应变率呈二次函数关系,随着应变率增大,耗散能显著增大,而能耗率则呈现相反的关系。研究结果对于认识冲击地压等煤岩动力灾害发生过程具有重要的参考价值。