沈凯,肖晓春,徐军. 静、动载荷下含弱层煤岩的超低摩擦效应[J]. 采矿与岩层控制工程学报,2022,4( 4 ):043020.

SHEN Kai,XIAO Xiaochun,XU Jun. Ultra-low friction effect of weakly layered composite rock coal under static and dynamic loads[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering,2022,4( 4 ):043020.

静、动载荷下含弱层煤岩的超低摩擦效应

沈  凯1,2,肖晓春3,徐  军3

( 1. 绍兴文理学院 土木工程学院,浙江 绍兴  312000;2. 绍兴文理学院 浙江省岩石力学与地质灾害重点实验室,浙江 绍兴  312000;3. 辽宁工程技术大学 力学与工程学院,辽宁 阜新  123000 )

摘  要:针对深部开采中发生冲击地压后大部分煤岩体向巷道整体倾出,在顶板表面出现摩擦痕迹的问题,利用数值模拟方法对静、动载荷作用下含弱层组合煤岩体的动力响应进行研究分析。结果表明:不同加载方式下煤块表现出不同的动力响应,通过对比可知水平方向扰动是超低摩擦效应的主要原因,垂直方向的扰动则会加速超低摩擦的发生;水平残余位移随着水平静力的增大而增强,且在1 200~1 300 N时发生突变;在静、动载荷同时作用下并施加不同特征区间的水平力,煤块的运动状态随着之改变,说明弱层的存在对于应力波具有消减的作用。此外,水平残余位移随冲击载荷的增大呈对数增加,且在100~200 N时发生突变。

关键词:弱层;组合煤岩;超低摩擦;残余位移;启动条件


基金项目:国家自然科学基金面上资助项目( 51974186 )

作者简介:沈凯( 1994— ),男,安徽凤阳人,硕士研究生,主要从事矿山灾害方面的研究工作。E-mail:2336983837@qq. com

通信作者:肖晓春( 1979— ),男,内蒙古化德人,教授,博士生导师,主要从事矿山灾害力学方面的研究工作。E-mail:xxc7902@163.com

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