煤样激波冲击损伤实验：压力效应与层理结构影响

"煤试样激波冲击损伤破坏特征实验研究-论文" 本文是一篇关于煤试样在激波冲击下的损伤破坏特性的研究论文。研究人员通过改造实验室台式激波管，建立了一个用于测试煤样在不同条件下的损伤破坏效应的实验系统。他们主要关注了两个关键因素：驱动气体（如CO2和空气）的影响以及煤样的层理结构对损伤破坏程度的影响。 在实验中，CO2和空气被用作不同的驱动气体，结果显示它们在相同气压下对煤样的内部损伤效果相似，且破坏程度接近。这表明两种气体在冲击过程中可能产生的物理效应基本一致，但具体差异可能需要进一步深入研究。 进一步的实验揭示了无层理结构的煤样在不同激波入射压力下的行为。随着入射压力的增加，无层理结构的型煤的损伤破坏程度显著增大。这意味着高压力可以更有效地破坏煤样的内部结构，这对于理解煤体在地应力或爆破作业中的响应至关重要。 对于含有层理结构的煤样，研究发现其破坏程度的变化相对较小。尤其是当煤样具有任意层理结构时，相比于无层理结构的煤样，其在受到冲击后的强度下降和内部结构破坏程度变化不那么剧烈。此外，垂直层理和平行层理的原煤煤样在中高速射压力冲击下表现出良好的一致性，但在低速冲击时，平行层理的抗压能力较垂直层理弱，这为优化爆破策略提供了依据。 关键词：激波管、超声测试、层理构造、损伤破坏、致裂增透，这些都是本研究的关键技术手段和关注点。激波管是进行冲击实验的核心设备，超声测试则用于评估煤样的内部结构变化。层理构造是影响煤样反应的重要地质特征，而损伤破坏和致裂增透则是研究的主要目标，即了解激波如何影响煤样的力学性质并可能增强其裂隙形成。 该研究为理解煤体在动态载荷下的行为提供了重要的实验数据，有助于优化矿产资源开采过程中的爆破技术和安全措施。通过深入探究煤样的响应机制，可以预测和控制开采过程中的潜在风险，提高开采效率，同时减少对环境的影响。这些发现对于矿产资源行业，特别是煤炭行业的安全与高效开采具有重要的理论和实践意义。