论文分享：冲击地压物理相似模拟中煤的冲击倾向性影响规律研究

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【最新论文】鞠明和,姚宝山,窦林名,蔡武,曹安业,阚梓豪．冲击地压物理相似模拟中煤的冲击倾向性影响规律研究[J/OL].岩石力学与工程学报. https://doi.org/10.13722/j.cnki.jrme.2024.0441

研究内容

物理相似模拟是研究冲击地压问题的重要方法之一，其相似材料的合理选型是巷道或采场采掘扰动响应过程有效模拟的重要前提。因此，通过相似理论与数值模拟方法综合研究冲击地压物理相似模拟中不同冲击倾向性原型煤和相似煤材料的破坏特征及几何相似比关联性，推导获得了基本参数、阻尼、能量及冲击倾向性指标的相似条件，基于此借助连续-非连续模拟方法开展了不同冲击倾向性煤的煤样和煤巷模型冲击破坏特征几何相似比关联性研究。研究结果表明：强冲击倾向性煤样呈弹脆性冲击破坏，无冲击倾向性煤样峰后为应变软化形式的静态破裂；对于几何相似比分别为 2，5，10，20 的煤样相似模型，其单轴抗压强度模拟值与理论值基本一致，冲击能量指数随几何相似比增大先减小再趋稳，煤样的碎裂程度和碎屑动能均随几何相似比增大而下降；强冲击倾向性煤体的原型煤巷开挖有动态破坏过程，且随着几何相似比增大，巷帮煤体动能逐渐减小，煤巷由动态破坏最终转变为静态破坏。最后，讨论了物理相似模拟中动力破坏行为的几何相似比关联性原因并给出了冲击地压物理相似模拟材料选型及冲击现象模拟条件的一些建议。研究对开展冲击地压物理相似模拟研究具有指导意义。

关键词：采矿工程；冲击地压；物理相似模拟；冲击倾向性；几何相似比；动力显现；MultiFracS