煤岩冲击倾向性研究：颗粒流模拟与细观参数影响

"基于颗粒流理论的煤岩冲击倾向性细观模拟试验研究" 本文是关于煤炭科学研究的一篇学术论文，作者通过使用颗粒流理论来探讨煤岩的冲击倾向性问题。在研究中，他们利用了微观数值模拟方法，特别是细观颗粒流软件，来模拟非均质煤岩的弹性模量和黏结强度，这些参数遵循Weibull分布。目的是研究煤岩的微观参数均质度对其冲击倾向性的影响。 在单轴压缩试验中，作者分析了煤岩破坏过程中能量的积聚与释放情况，以此评估不同均质度m下的煤岩冲击倾向性。他们发现，颗粒弹性模量的均质度m与宏观弹性模量存在幂函数关系。当m增大时，即煤岩内部弹性模量的差异性增加，峰前积聚的能量会增多，这意味着煤岩的冲击倾向性更显著，更易发生突发性的动力破坏。 同时，颗粒间黏结强度的均质度m与煤岩的宏观抗压强度也呈幂函数关系。同样，随着m值增大，峰前积聚的能量增加，煤岩的破坏模式从塑性逐渐转变为脆性，导致峰后能量释放速度加快，增强了冲击倾向性。此外，黏结强度的均质性不仅影响到破坏前期的能量积累，还影响到破坏后期的能量释放，而弹性模量的均质性则主要影响能量的前期积累。由此得出结论，黏结强度的均质性对比弹性模量的均质性在决定煤岩冲击倾向性方面具有更大的影响力，是关键因素。 这篇研究对理解和预测煤岩的动力行为，以及防止矿井冲击地压的发生具有重要意义。通过对煤岩细观结构非均质性的深入研究，可以为煤矿的安全开采提供理论支持和科学依据，有助于制定更有效的防灾减灾措施。关键词包括颗粒流、煤岩冲击倾向性和微观非均质性，表明这是地质力学和采矿工程领域的专业研究。