杨三萍,刘鹏珍,卢卫永. 不同黏结剂掺量条件下型煤试样三轴压缩试验研究[J]. 采矿与岩层控制工程学报,2023,5( 2 ):023027.

YANG Sanping,LIU Pengzhen,LU Weiyong. Study on triaxial compression tests on briquette coal specimens with different binder contents[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering,2023,5( 2 ):023027.

不同黏结剂掺量条件下型煤试样三轴压缩试验研究

杨三萍1,2,刘鹏珍2,3,卢卫永2,3

( 1. 西南林业大学 林学院,云南 昆明  650224;2. 吕梁学院 矿业工程系,山西 吕梁  033001;3. 吕梁市智慧煤矿工程技术研究中心,山西 吕梁  033001 )

摘  要:为制备与原煤力学性质更为相似的型煤样品,以普通硅酸盐水泥为黏结剂,开展不同黏结剂掺量条件下型煤三轴压缩试验,对比分析2种煤样应力-应变、破裂形态、力学参数等差异性变化,揭示黏结剂掺量对型煤宏观力学性能的影响。试验结果表明:随着围压的增加,不同黏结剂掺量条件下型煤试样压密阶段和弹性阶段变化与原煤呈现相似的变化规律,而屈服阶段与峰后阶段变化与原煤差异较大;随着黏结剂掺量的增加,型煤轴向应变与黏聚力也随之增大,而型煤弹性模量与内摩擦角却不断减小。研究结果说明,黏结剂掺量增加可改善煤内部大量煤粉颗粒间的固结能力,一定程度上提高了型煤的力学强度与刚性特征,使得型煤宏观破裂形态由典型的塑性破坏向剪切破坏转变,呈现出理想的弹-塑性材料变形特征。不同煤样特征值空间向量的欧式距离计算结果表明,型煤IV的力学特征与原煤更为接近。

关键词:黏结剂;三轴压缩试验;应力-应变;破裂形态;剪切破坏


基金项目:山西省基础研究计划资助项目( 20210302124633 );国家自然科学基金资助项目( 51804355 );河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地开放基金资助项目( WS2020A15&WS2021B07 );吕梁市平台基地建设资助项目( 2021GCZX-1-46 )

作者简介:杨三萍( 1988— ),女,山西清徐人,硕士研究生,主要从事资源与环境遥感方面的研究工作。E-mail:ysp0351@126.com

通信作者:卢卫永( 1987— ),男,河南沈丘人,副教授,博士,主要从事煤岩体水力致裂方面的教学研究工作。E-mail:luwyll@126.com

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