煤系岩石冲击倾向性试验与力学性质关系探究

"煤系岩石冲击倾向性试验研究 (2007年) - 煤系岩石的冲击倾向性是固有属性，涉及煤岩介质的力学性质。该研究通过显微定量分析和试验，探讨了碎屑岩的岩石学特征与力学性质、冲击倾向性的关联。结果指出，碎屑颗粒含量、粒径对岩石强度、脆性、弹性能指数和冲击能指数有显著影响，进而影响岩石的冲击倾向性。" 本文详细探讨了煤系岩石的冲击倾向性，这是煤岩介质的一种基本特性，对矿井安全至关重要。研究者孟召平和潘结南进行了煤系岩石的显微定量分析和冲击倾向性试验，以建立岩石学特征与宏观力学性质和冲击倾向性的关系。他们发现，碎屑颗粒的含量直接影响岩石的强度和刚性，颗粒越多，岩石的脆性增强，弹性能指数和冲击能指数也随之增加，这意味着岩石在受到应力作用后更容易发生快速破坏，冲击倾向性增强。 此外，颗粒粒径的变化也对岩石的力学性质产生显著影响。随着粒径增大，岩石从砂质泥岩、粉砂岩过渡到砂岩，粒柱状矿物增多，细粒片状矿物减少，导致岩石强度和刚性增强。这种变化使得岩石在集中应力下更容易发生脆性破坏，弹性能指数增大，破坏过程更加剧烈且持续时间缩短，进一步增强了岩石的冲击倾向性。 冲击地压是矿井中的一种危险现象，它由煤岩体内弹性能的突然释放引起，可能导致井巷破坏和人员伤亡。岩石的冲击倾向性是冲击地压发生的内在因素之一，而岩石的矿物成分和微观结构是决定其力学特性和冲击倾向性的关键因素。文献中提到了多种用于评估冲击倾向性的指标，如弹性能指数、脆性指标修正值、能量耗散指标等，这些指标可以从不同角度反映岩石在受力状态下的能量变化和破坏特性。 弹性能指数作为这些指标之一，特别关注岩石在单轴压缩下的能量存储和消耗情况，能有效预测岩石在峰值强度后的破坏行为。因此，通过深入理解这些指标和岩石的物理特性，可以更好地预测和控制矿井中的冲击地压风险，确保采矿作业的安全。