煤岩组合体的力学特性与冲击倾向性实验研究

本研究论文主要关注的是煤炭与岩石的组合体在力学特性及冲击倾向性方面的实验探讨。标题"组合方式对煤岩组合体力学特性和冲击倾向性影响实验研究"明确指出，研究人员针对煤岩单体试件进行了单轴压缩实验，构建了二元和三元组合体模型，目的是深入理解不同组合方式如何影响这些复合结构的行为。 实验结果显示，组合体的破坏形态多样，包括"碎状"、"锥形"和"Y形"，这表明组合体的稳定性受到结构设计和组成材料性质的显著影响。在应力应变曲线上，有煤参与的组合体显示出明显的压密阶段，这意味着煤的存在可能增加其在高压下的稳定性；而无煤的组合体则在弹性和塑性阶段表现突出，可能暗示其在承受压力时的变形行为更为明显。 组合体的强度并非均匀，而是受到中间试件与上下试件接触面积的影响。当中间试件保持不变时，接触面积越大，整体组合体的强度下降，这可能与接触区域的约束效应有关。在组合体内部，弹性模量较小的软弱岩层被发现是冲击能量的主要聚集地，说明这些薄弱环节对整体冲击倾向性具有决定性作用。 最后，研究还揭示了一个关键的关联：组合体中各组分硬度的差异越大，冲击能量指数越高，这意味着冲击倾向性越强。这提示在设计煤岩组合体时，需要充分考虑各部分硬度的匹配和优化，以降低潜在的冲击地压风险。 这篇论文提供了关于煤岩组合体在特定加载条件下的力学行为和冲击倾向性的重要见解，对于矿产开采过程中的安全评估和防灾措施制定具有实际应用价值。通过实验数据和分析，研究人员为改善煤岩结构的设计和提高矿山开采过程中的安全性提供了科学依据。