硬煤冲击倾向性的层理效应研究

郝宪杰^1,2,3，袁亮^3,4，王少华³，赵毅鑫^1,3，徐全胜³，李玉麟³，郭延定³

1. 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室2. 辽宁工程技术大学辽宁省煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心3. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院4. 安徽理工大学

摘 要：煤作为一种层理异常发育的岩体,其冲击倾向性深受层理影响。基于忻州窑矿14号煤大量室内试验数据,通过分析不同层理角度下煤样冲击倾向性指标值的变化,来探讨层理对煤冲击倾向性的影响及内在机理。研究结果表明:该类硬煤的非线性弹性特征、变形模量、峰值强度、峰后跌落特征等都与层理相关,表明其冲击倾向性也与层理相关;采用冲击能指标判定时,层理角度0°时为强冲击倾向煤样,45°时部分煤样属于弱冲击倾向煤,90°时全部属于弱冲击倾向性煤;采用动态破坏时间判断的冲击倾向性结果严重偏弱,原因在于该类硬煤峰后出现了不同程度的台阶式跌落;煤样冲击倾向性的层理效应,根本原因在于层理会对煤样的破坏模式存在剧烈影响。研究结果表明,含层理煤样冲击倾向性测试时应考虑层理效应,否则会有较大偏差。

关键词：硬煤;冲击倾向性;层理效应;冲击能;破坏模式;