液氮冷加载对不同含水饱和度节理煤样损伤的影响

doi:10.13545 /j.cnki.jmse.2020.0561

采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (2): 413-420.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2020.0561

液氮冷加载对不同含水饱和度节理煤样损伤的影响

1．辽宁工程技术大学力学与工程学院，辽宁阜新 123000；2．西安科技大学西部煤炭绿色安全开发国家重点实验室，陕西西安 710054 ； 3．辽宁工程技术大学矿业学院，辽宁阜新 123000

出版日期:2021-03-15 发布日期:2022-04-15
通讯作者: 刘戬（1996-），男，辽宁大连人，硕士研究生。Tel：0418－5110059，Email:1098433017@qq.com
作者简介:李和万（1983-），男，辽宁大连人，讲师，硕士生导师。Tel：0418－5110059，Email:lhw515ql@163.com
基金资助:
国家自然科学基金青年基金资助项目(51704142)；国家重点研发计划（2017YFC1503102）；辽宁省博士科研启动基金计划项目（2019-BS-115）;西部煤炭绿色安全开发国家重点实验室开放基金课题(SKLCRKF1913)

Effect of cold loading by liquid nitrogen on damage of coal samples with varied joint angles and water saturation levels

Online:2021-03-15 Published:2022-04-15

摘要/Abstract

摘要： 为了研究煤层物理性质（节理角度、含水饱和度）在液氮制冷过程中对煤样原有节理结构的影响利用物理实验及ABAQUS软件数值模拟的方法建立贯穿型节理模型，以节理角度与不同饱和度作为主要参数：节理角度按照与层理夹角分为15°、45°。60°；含水饱和度分别为0%、50%和100%，对煤样进行循环冷加载交叉实验与模拟。结果表明：1）随着加载周期的增加，45º夹角煤样节理结构损伤扩展最明显，60º夹角煤样节理结构损伤效果最弱。2）随着含水饱和度的提高，致煤样破碎的冷加载周期减少，单轴抗压强度降低；3）通过ABAQUS软件建立的煤样损伤物理力学模型，与实验结果吻合度较高，含水饱和度100%、45°节理角度煤样经过4T发生破裂。

中图分类号:

TD315

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液氮冷加载对不同含水饱和度节理煤样损伤的影响

Effect of cold loading by liquid nitrogen on damage of coal samples with varied joint angles and water saturation levels

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