為研究動載(沖擊荷載作用)后煤樣微觀孔徑結構變化規律及煤體結構異性對其微觀孔徑結構變化規律的影響,采用霍普金森試驗系統(SHPB),對不同方向的煤樣進行不同程度的沖擊,并完成沖擊前后煤樣的低溫液氮吸附試驗,對比分析不同沖擊荷載作用后的煤樣微觀孔徑結構特征。結果表明:受沖擊煤樣的微小孔含量明顯低于原煤樣的,隨著沖擊荷載增大,微小孔含量逐漸減小;沖擊荷載作用后,煤樣微觀孔徑結構有從微孔向小孔,小孔向中大孔轉化的趨勢;隨著沖擊荷載增加,總孔容、比表面積和吸附量呈現逐漸減小的趨勢,比表面積和吸附量與總孔容表現出較好的相關性;同種沖擊荷載作用后,垂直層理方向煤樣總孔容、比表面積以及吸附量均比平行層理方向的煤樣高。

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【部分圖文】：

圖1電動取心機

煤樣采用金都HZ-15型電動取心機從煤塊直接鉆取(圖1),為了研究煤體的結構異性對其微觀孔徑結構的影響[16-18],煤心的鉆取分2個方向(圖2),即平行于層理方向(X方向)和垂直于層理方向(Y方向)。霍普金森試驗系統(SHPB)對試樣的要求較高,應保證試驗煤樣兩端的不平整度小于....

圖2取樣煤體及示意圖

圖1電動取心機對加工好的煤樣進行編號,平行于層理和垂直于層理方向分別以P和C開頭依次進行編號。本次試驗所需平行層理方向和垂直層理方向煤樣各24個,直徑49.9mm,高49.9～50.1mm,如圖3所示。

圖3加工好的部分煤樣

對加工好的煤樣進行編號,平行于層理和垂直于層理方向分別以P和C開頭依次進行編號。本次試驗所需平行層理方向和垂直層理方向煤樣各24個,直徑49.9mm,高49.9～50.1mm,如圖3所示。1.2試驗方法

圖4SHPB沖擊試驗系統和TriStar3020全自動快速比表面積分析儀

通過設定沖擊氣壓以達到控制沖擊強度的目的,按照沖擊載荷從低到高,不同沖擊載荷作用后煤樣的破碎狀態及應力-應變曲線如圖5所示。根據試驗結果可知,試塊在沖擊載荷作用下先后經歷變形和破壞階段。應力-應變曲線可分為峰值前的硬化階段和峰值后的破壞階段,由于沖擊載荷加載速率較快,壓密階段極短....

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