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煤岩固-气耦合细观力学试验装置的研制
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:《岩石力学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU45[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室,重庆400030
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50674111);致谢 在本试验装置的研制及试验过程中,同尹光志教授、许江教授、王维忠高级工程师进行了深入的讨论,他们为装置的研制及本文的完成提出了许多建设性意见和建议;同时,郭平、白燕杰、徐健3位硕士研究生在试样制作和试验测试中做了部分工作.在此一并表示感谢!
中文摘要:

为从细观力学的角度出发研究含瓦斯煤岩变形破坏规律,研制一种煤岩固-气耦合细观力学试验装置,并对装置密封、透明视镜等关键技术难点进行深入分析。该试验装置主要由加载系统、充瓦斯系统、细观观测系统和声发射监测系统4个部分组成。与现有的细观试验装置相比,该装置具有以下特点:可提供单轴、平面应变、三轴(σ2=σ3)三种受力状态:试验测试方法多样化,可进行试验过程中的实时显微图像观测和应力-应变、声发射信号的采集:具有良好的气密性和耐爆性,创造具有瓦斯的试验环境,使煤与瓦斯突出机制的试验研究更加接近矿山实际:装置的结构简单,成本低,系统可靠性高。利用该装置进行瓦斯压力为1.0MPa、围压为1.0Mea(σ2=σ3)下的煤岩细观力学试验,得到煤样受力破坏全过程的表观图像和声发射特征,以此分析试件破坏前后局部区域张拉裂纹的形成和扩展情况。初步的试验结果表明,该试验装置为固-气耦合条件下的相关试验研究提供新的测试手段,具有较大实用价值。

英文摘要:

A coal solid-gas coupled meso-mechanical testing apparatus has been developed, which can be used to study the law of deformation and destruction of gas-bearing coal. Some key technical issues, such as sealing method, light transmitting mirror technique, etc., have been further analyzed. The apparatus is comprised of loading system, gas charging system, microscopic observation Compared with the current meso-mechanics apparatus, it system and acoustic emission monitoring system. has the following advantages. Firstly, three types of force state are provided including uniaxial compression, plane strain and triaxial compression(σ2=σ3). Secondly, several measuring methods are offered, and the real-time observation of the micro-structural images and the collection of stress-strain and acoustic emission signals are realized during experimental process. Thirdly, it is gas-tight and exploding endurable, which makes it similar to actual testing environment. Fourthly, the structure is very simple, low-cost and high reliability. The meso-mechanics experiments have been carried out using this apparatus under gas pressure of 1.0 MPa and confining pressure of 1.0 MPa(σ2=σ3). And the apparent images and acoustic emission characteristics in failure process of coal specimens have been obtained. The formation process of tension cracks and their propagation in regional areas before and after failure have been analyzed. It is shown that the testing apparatus can provide a new and practical test method for solid-gas coupled experiments.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:75823