煤炭工程

作者：梁伟康,华心祝,李琛,等

单位：1. 安徽理工大学矿业工程学院；2. 安徽理工大学能源与安全学院；

关键词：冲击能量指数,相似材料,冲击地压,脆性指数,声发射,

物理模拟试验是研究煤岩冲击地压的重要科学手段之一，研制出低强、冲击倾向性的煤岩相似材料，是冲击地压物理模拟研究的关键。针对材料性能要求，引入冲击能量指数和脆性指数，采用正交试验设计法与敏感性分析法，选取碳酸钙含量、重晶石粉含量、石膏水泥质量比和水含量4个因素，设计4因素5水平共25组正交配比方案。开展试样单轴压缩及声发射特征试验，得到试样应力-应变曲线和声发射演化特征并测定每组试样强度、冲击能量指数等性能参数，对比分析各试验参数在4个影响因素不同水平下的变化规律，并以冲击能量指数和脆性指数作为筛选条件挑选相似材料配比方案。试验结果表明：水含量和碳酸钙含量是制备低强度冲击强煤岩相似材料的主导因素，改变石膏水泥质量比能够调节相似材料脆性程度与强度|以冲击能量指数KE≥1.5、脆性指数BIzhou≥0.2为选择标准，共得到6组低强度高冲击倾向材料配比，水含量为19%～25%，碳酸钙含量为26%～32%时制备试样冲击倾向性能够满足试验要求|试样加载过程中，屈服阶段之前声发射事件不活跃，进入屈服阶段后振铃计数陡增，出现高能量破坏，屈服前后呈现“平稳过渡，急剧上升”的趋势。

来源：2024年第11期

《煤炭工程》期刊编辑部

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