煤岩动静力学参数关联试验分析

"煤岩动静力学参数关系试验研究" 本文是一篇关于煤岩动静力学参数关系的科研论文，作者是于师建、杨永杰和刘伟韬，发表于2015年的《煤田地质与勘探》杂志第43卷第1期。该研究主要关注煤岩在动力学和静力学条件下的力学特性，这对于理解煤岩的位移和变形特征以及优化矿井工程支护设计至关重要。 研究人员选取了来自新河煤矿3煤层的煤样，将其加工成直径50毫米、长度100毫米的标准圆柱体试件。他们利用500千赫兹频率的纵横波换能器对试件进行了纵横波速度的测量，这有助于评估煤岩的动态特性。接着，通过MTS815.03电液伺服试验机进行了单轴压缩试验，从而获得了静态弹性模量和泊松比等静态力学参数。 试验结果显示，煤岩的动弹性模量与其横波速度的相关性比与纵波速度的相关性更强。这意味着在分析煤岩动态响应时，横波速度可能是更为重要的指标。同时，纵波对于煤岩内部孔隙和裂隙的敏感度高于横波，这表明纵波可以更有效地揭示煤岩结构的不连续性和弱点。 在研究的煤岩试件中，动弹性模量（Ed）与静弹性模量（Es）的比值Ed/Es主要集中在1.4至1.7之间。此外，试验数据还表明，室内条件下煤岩的动、静弹性模量以及动静泊松比之间存在良好的线性相关关系。这一发现对于建立煤岩动静力学参数之间的定量关系模型提供了基础，可进一步应用于实际工程中的预测和分析。 这项研究为理解和预测煤岩在不同载荷条件下的行为提供了宝贵的数据，对于改善矿井安全和提高煤炭开采效率具有积极的指导意义。通过深入研究煤岩的动静力学参数，工程师可以更好地设计和实施支护方案，以防止矿井事故的发生，并优化采掘过程。