采矿与安全工程学报 ›› 2020, Vol. 37 ›› Issue (4): 828-835.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.04.022

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基于CT扫描的煤岩非均质特征 及其重建模型数值分析

付裕,冯中亮,李佩禅   

  1. 1.中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京 100083; 2.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083
  • 出版日期:2020-07-15 发布日期:2020-08-11
  • 作者简介:付裕(1989- ),男,陕西省榆林市人,博士研究生,主要从事岩石力学与工程方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(11572344);国家重点研发计划项目(2016YFC0600901)

Heterogeneous characteristics of coal based on CT scanning and numerical analysis of its reconstruction model

  • Online:2020-07-15 Published:2020-08-11

摘要: 为研究矿物结构在空间内的几何形态、尺寸和分布对煤岩的宏观力学行为及变形破坏特征的影响,利用CT扫描和三维重建技术建立煤岩矿物结构的三维可视化模型,统计分析不同等效直径范围内矿物结构特征,在此基础上构建包含4种不同等效直径矿物结构的非均质数值模型,并对其进行单轴压缩模拟分析。研究结果表明:粒径较小的矿物结构数量多,在空间分布均匀,复杂程度低;而粒径较大的矿物结构数量少,空间分布集中,复杂程度高。模拟结果显示矿物含量越多,空间分布越复杂,煤岩峰值强度越大;当矿物含量接近时,矿物结构空间分布对峰后软化段的影响更大;位于矿物所在的区域出现明显应力集中,且应力集中区域与矿物的分布区域大小相关;对于塑性区域分布的影响,粒径大的矿物结构相比粒径小的更加明显。

关键词: 煤岩, CT扫描, 三维重建, 非均质性, 数值分析

中图分类号: