Study on the influence of impact tendency on dynamic fracture behavior of coal
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摘要:
为了探明冲击倾向性对煤体动态断裂特性的影响，对3类煤体进行了变上限循环加卸载试验及动静态I型动态断裂试验。结果表明：3类煤体变应力上限循环加卸载过程中的应变能Un e与输入能Un in之间存在近似线性函数关系，其统一表达公式为Un e=1.032Un in−5.536；同时测定以上3类煤体剩余弹性能指数CEF分别为25.35、30.34 、33.26 kJ/m3；通过单边缺口梁三点弯曲试验测得的以上3类煤体静态I型断裂韧度值KIC值分别为0.249、0.291、0.347 MPa·m1/2，同时测得的冲击载荷作用下动态KIC分别为0.344、0.416、0.527 MPa·m1/2，随着CEF的增加，煤体动态KIC增长倍数逐渐增大，表明煤体冲击倾向性将直接影响其动态断裂力学响应，煤体冲击倾向性越大，其动态断裂参数提高越多；此外，随着煤体冲击倾向程度的增加，动载荷作用后煤体破碎分形维数随之增大，表明煤体受冲击后断裂崩解的更加复杂破碎，动态断裂响应变得更加显著。
Abstract:In order to investigate the influence of impact tendency on dynamic fracture characteristics of coal, cyclic loading and unloading tests with variable upper limit and dynamic and static type I dynamic fracture tests are carried out on three types of coal. The test results show that there is an approximate linear function relationship between strain energy Un e and input energy Un in in the cyclic loading and unloading process of three types of coal, and the unified expression formula is Un e =1.032Un in−5.536; the residual elastic energy index CEF of the above three types of coal is 25.35, 30.34 and 33.26 kJ/m3, respectively. The KIC values of the static type I fracture toughness of the above three types of coal mass are respectively 0.249, 0.291 and 0.347 MPa•m1/2 through the three-point bending test of the single-side notched beam, and the dynamic KIC values under the impact load are respectively 0.344, 0.416, 0.527 MPa•m1/2. With the increase of CEF, the growth ratio of coal dynamic KIC increases gradually, indicating that the impact tendency of coal will directly affect its dynamic fracture mechanical response. The greater the impact tendency of coal, the more the dynamic fracture parameters increase. In addition, with the increase of the impact tendency of coal, the fractal dimension of coal crushing under dynamic load increases, indicating that the fracture disintegration of coal under impact becomes more complex and the dynamic fracture response becomes more significant.
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Keywords:
- impact tendency /
- coal body /
- residual elastic energy index /
- impact load /
- fracture toughness
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随着煤炭开采深度的不断增加，地壳中岩浆活动侵入煤田造成严重的煤自燃事故屡见不鲜[1-2]。相较于原煤，经历长时间的高温绝氧热解的岩浆侵入煤的孔隙结构、微观基团、组成成分等均会发生明显的变化[3]，这可能导致不同的煤自燃过程。因此，有必要对岩浆侵入后煤的自燃过程进行研究。在岩浆侵入对煤基础参数的影响方面，王飞等[4]认为岩浆的侵入增大了煤体的变质程度，导致煤中镜质组反射率的变大；FREDERICKS等[5]通过红外光谱实验研究后认为经过岩浆侵入后煤中的脂肪类基团会显著减小；QIN等[6]认为岩浆侵入后煤的变质程度会从高挥发性烟煤增加到低挥发性烟煤；王红岩等[7]、宋播艺等[8]研究发现岩浆侵入后煤体的孔隙结构发育，吸附能力增强；姜亚琳等[9]研究发现侵入的岩浆会导致煤中的灰分和黄铁矿硫含量增加，有机硫含量减小。在岩浆侵入对煤自燃过程影响方面，杨锴[10]研究了热损伤对煤自燃过程中自由基变化特性的影响，结果表明热损伤可以扩宽反应通道，提高反应活性，进而加快煤氧反应的速率，促进煤自燃事故的发生；王亮等[11]则认为岩浆侵入会使得煤的变质程度增加，自燃倾向性降低；毕强[12]研究了岩浆侵入对煤自燃过程特征温度的影响，结果表明岩浆侵入煤的着火温度和燃尽温度均有明显的提高。
综上，现阶段对于岩浆侵入对煤自燃过程的影响较多，但缺少将煤的微观官能团与自燃过程结合起来的研究，对自燃过程动力学参数的影响更是较为匮乏。为此，利用傅里叶红外光谱实验和热重实验，对比研究了原煤和岩浆侵入煤的微观官能团变化和自燃过程，计算了不同反应阶段的动力学参数，明确了岩浆侵入对煤自燃的影响。
1. 样品与实验
1）样品制备。样品采集自蓟玉煤田林南仓矿。由于存在众多的断层和褶皱，该矿−400 m西二采区出现较为明显的岩浆侵入情况。约1 kg左右的原煤和经岩浆侵入的煤体自井下采集后密封保存，在实验中研磨至粒径<0.1 mm后进行实验。原煤和岩浆侵入煤的工业分析数据如下：①原煤：水分1.69%，灰分9.12%，挥发分35.00%，固定碳54.19%；②岩浆侵入煤：水分1.29%，灰分9.99%，挥发分31.26%，固定碳57.46%。可以发现相较于原煤，岩浆侵入煤的挥发分含量显著降低而固定碳含量明显升高。
2）红外光谱实验。采用傅里叶红外光谱实验测试原煤与岩浆侵入后煤的微观官能团变化，进而确定岩浆侵入对煤微观结构的影响。煤样与溴化钾以1∶150的质量比均匀混合研磨后经30 MPa的压力压制成薄片，放置于样品腔进行测试。测试设置波数范围为600~4000 cm−1，分辨率为4 cm−1，扫描次数为32次。
3）热重实验。利用热重实验测试原煤与岩浆侵入煤在自燃过程中质量随温度变化特性。实验设置每次用煤样质量为10 mg，采用无盖的刚玉坩埚盛放样品。实验过程中稳定通入氮氧比为79∶21的均匀混合气体以模拟空气中煤的燃烧过程，升温范围为30~800 ℃，升温速率为10 ℃/min。
2. 结果与讨论
2.1 微观官能团含量对比分析
原煤与岩浆侵入煤的红外光谱曲线如图1。
结果表明，相较于原煤，岩浆侵入煤的红外光谱曲线并未出现新的吸收峰，但是其吸收峰的强度发生了明显的变化。例如，两者在波数为2800~2900 cm−1和波数为3400 cm−1 均出现了明显的吸收峰，它们分别归属于脂肪烃中的-CH3基团和含氧官能团中的-OH基团。这意味着原煤和岩浆侵入煤的微观官能团的种类没有发生明显的变化但是其含量却产生了明显的差异。因此，为了进一步比较二者的变化，利用傅里叶退卷积法对不同波数范围内的红外光谱曲线进行分峰拟合，拟合结果如图2和如图3。
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图 2 煤样波数600~1800 cm−1红外曲线拟合峰Figure 2. Coal sample wave number 600-1 800 cm−1 FTIR curves fitting peak![]()
图 3 煤样波数2700~3800 cm−1红外曲线拟合峰Figure 3. Coal sample wave number 2 700-3 800 cm−1 FTIR curves fitting peak由图2、图3可以看出：即使在相同的波数范围内，原煤与岩浆侵入煤的拟合峰面积和位置依旧存在较大差异。因此，根据煤中微观官能团的归属峰位置[13-14]，确定了3大类共13种微观官能团及其相对含量，煤样微观官能团含量对比如图4。
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图 4 煤样微观官能团含量对比Figure 4. Comparison of microscopic functional group content of coal samples图4中3大类官能团分别为：①芳香烃化合物：包括取代芳烃，芳香烃-C=C-以及芳香烃-CH；②脂肪烃化合物：包括-CH3、-CH2-、-CH3/-CH2-以及脂肪烃-CH；③含氧官能团：包括缔合氢键、-OH(游离)、-OH、-C-O-C-、-C=O和-COOH。
由图4可知：经过岩浆侵入后的煤的微观官能团发生了明显的变化。图4（a）的结果表明，岩浆侵入煤的3种芳香烃类化合物均出现了不同程度的下降，其中芳香烃-C=C-的含量降低的最大，这说明岩浆侵入导致煤中的芳香结构发生了一定程度的裂解导致芳香烃-C=C-的降低。图4（b）的结果表明，受岩浆侵入的影响，煤中的4种脂肪烃结构均呈增长趋势；这是因为煤中的芳香烃在经历较长时间的岩浆入侵后，以苯环为核心的大分子环状中心发生了断裂，生成了较多的链式碳结构，即脂肪烃，图4（a）中芳香烃化合物含量的下降也证明了这点。图4（c）的结果表明，对于含氧官能团而言，岩浆侵入煤的缔合氢键和-OH(游离)2种基团均出现了较为明显的下降，这是因为经过岩浆侵入后煤中的水分逐渐减少导致的；然而，-OH，-C-O-C-,-C=O和-COOH基团均出现了不同程度的升高，例如，-OH基团的含量由22.8%增长至24.3%，-C-O-C-的含量由20.3%增长至22.9%；这意味着在岩浆侵入过程中部分的因为漏风等原因导致煤中的部分芳香烃和脂肪烃发生了氧化，造成部分含氧官能团的含量升高。
2.2 质量变化特性对比分析
利用热重分析实验得到了原煤与岩浆侵入煤在整个自燃过程中质量随温度变化特性，即TG曲线，并对其进行进一步处理得到其微商热重数据，煤样自燃过程TG-DTG曲线对比如图5。
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图 5 煤样自燃过程TG-DTG曲线对比Figure 5. Comparison of TG-DTG curves during spontaneous combustion of coal samples可以看出：在整个自燃过程中，依据质量的变化特性，可将自燃分为水分蒸发(起始温度T1)，吸氧增重(T1~ T2)和分解燃烧(T2~T5)3个不同的阶段。在水分蒸发阶段，原煤和岩浆侵入煤的质量均发生了轻微的质量下降，显然，这是由于原煤和岩浆侵入煤中的水分随着温度的升高而逐渐蒸发导致的。当水分蒸发完成后，煤中的孔隙开始暴露于空气之中，使得煤分子表面与空气中的氧气发生了包括化学吸附和化学反应在内的一系列复杂的变化。在吸附了较多的氧气后，煤样的质量开始缓慢增加。随着温度进一步的升高，煤吸氧量达到饱和，煤分子结构发生进一步的活化，煤中的挥发分开始缓慢分解析出导致煤样质量逐渐下降。当温度达到某一特定温度即燃点后，煤中复杂的芳香烃结构开始迅速断裂分解并与氧气发生剧烈的燃烧反应，这导致煤样的质量迅速下降。在煤中的固定碳完全燃烧后，TG曲线逐渐变得平缓直至实验结束。
根据自燃过程中煤样质量的变化，确定和对比了原煤和岩浆侵入煤5个关键的特征温度点以及失重速率峰值这个关键的特征参数，煤样关键特征参数对见表1。
表 1 煤样关键特征参数对比Table 1. Comparison of key characteristic parameters of coal samples煤样 特征温度/oC 失重速率峰值/
(%·min−1)T1 T2 T3 T4 T5 原煤 177.1 326.5 454.2 566.4 773.0 −3.89 岩浆侵入煤 228.8 317.7 453.2 581.8 784.3 −3.35 特征温度点分别为干裂温度点T1、质量峰值温度点T2、燃点T3、失重速率峰值温度点T4、燃尽温度点T5。结果表明，岩浆侵入煤的T2和T3小于原煤，而T1、T4、T5均大于原煤，这说明岩浆侵入影响了煤的自燃过程。T1的减小是因为岩浆侵入煤经过长时间的绝氧热解，水分含量更低因此更难达到干裂温度。而在水分蒸发完成后，岩浆侵入导致煤的裂隙结构更加发育[23]，因此更快地与氧气发生吸附反应导致T2和T3的减小。在分解燃烧阶段，主要发生的是煤中的挥发分与固定碳与氧气之间的燃烧反应。前者与氧气的反应更快且更加剧烈，后者与氧气的反应则更加稳定和持久。岩浆侵入煤的挥发分含量小于原煤，因此导致其失重速率峰值小于原煤，同时其固定碳含量高于原煤因此其燃烧阶段维持时间更长，因此其T4和T5大于原煤。
2.3 活化能对比分析
为了更进一步地明确岩浆侵入对煤与氧气反应性的影响，利用C-R积分法计算了2种煤样在3个不同的自燃阶段的活化能。C-R积分法的计算公式如下[15-17]：
$$ \ln \left[ {\frac{{1 - {{(1 - \alpha )}^{1 - n}}}}{{{T^2}(1 - n)}}} \right] = \ln \left[ {\frac{{A{{R}}}}{{\beta E}}\left(1 - \frac{{2{\text{R}}T}}{E}\right)} \right] - \frac{E}{{RT}} \;\;n \ne 1 $$ (1) $$ \ln \left[ {\frac{{ - \ln (1 - \alpha )}}{{{T^2}}}} \right] = \ln \left[ {\frac{{A{{R}}}}{{\beta E}}\left(1 - \frac{{2{\text{R}}T}}{E}\right)} \right] - \frac{E}{{RT}}\;\; n = 1 $$ (2) 式中：α为反应转化率，由质量曲线确定[16]；T为反应温度，K；A为指前因子，其单位与n相关；R为气体常数，其值为8.314 J/(mol·K)；β为自燃过程中的升温速率，K/min；E为不同反应阶段的活化能，kJ/mol；n为反应级数。
根据式（1）和式（2），反应的活化能可以通过等式左边的计算结果和等式右边−1/RT经拟合得到，拟合曲线的斜率即为反应活化能E。由于煤与氧气反应的复杂性，不同的煤自燃阶段可能并不均为一级反应，因此为了更加准确地确定反应的活化能，分别计算了n为0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0时的反应动力学参数，煤样不同阶段活化能拟合曲线如图6。
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图 6 煤样不同阶段活化能拟合曲线Figure 6. Fitting curves for different stages of activation energy of coal samples显然，不同的反应级数的计算结果相差较大。而在所有的计算结果中，拟合度最高的计算结果可作为最真实的活化能，煤样不同自燃阶段活化能比较如图7。
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图 7 煤样不同自燃阶段活化能比较Figure 7. Comparison of activation energy of coal samples at different stages of spontaneous combustion图7的结果表明，岩浆侵入对煤氧反应不同阶段的影响是不同的。岩浆侵入煤在水分蒸发阶段和分解燃烧阶段的活化能低于原煤而在吸氧增重阶段高于原煤。活化能是反应的能力，越小的活化能意味着反应更容易发生。因此，水分蒸发阶段和分解燃烧阶段更低的活化能意味着岩浆侵入煤更容易与氧气发生反应，其自燃危险性更强。而在吸氧增重阶段则恰好完全相反。由于原煤经过长期的绝氧热解，其挥发分含量和孔隙结构发生明显变化导致其吸氧增重的时间和质量明显弱于原煤因此其活化能显著增加。
3. 结 论
1）岩浆侵入煤中的芳香烃化合物，缔合氢键和-OH(游离)呈下降趋势，而脂肪烃化合物和含氧官能团中的-OH、-C-O-C-、-C=O和-COOH基团含量均不同程度的升高。岩浆侵入作用导致煤中的芳香烃结构发生了裂解和氧化。
2）原煤与岩浆侵入煤自燃过程均可分为水分蒸发，吸氧增重和分解燃烧3个阶段；相较于原煤，岩浆侵入煤有着更小的质量峰值温度和燃点，有着更大的干裂温度，失重速率峰值温度和燃尽温度。
3）岩浆侵入煤在水分蒸发阶段和分解燃烧阶段的活化能低于原煤，在吸氧增重阶段的活化能高于原煤。整体而言，岩浆侵入后煤的自燃危险性增强。
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图 2 SHPB试验系统及煤体I型单边缺口梁试件
Figure 2. SHPB test system and type I single notch beam coal specimen
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图 3 3类煤试件单轴循环加卸载应力-应变曲线
Figure 3. Uniaxial cyclic loading and unloading stress-strain curves of three kinds of coal specimens
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图 6 冲击载荷下3类煤样的p-CTOD曲线
Figure 6. Curves of p-CTOD of three types of coal samples under impact load
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图 7 煤样变上限应力循环加卸载过程应变能示意图
Figure 7. Schematic diagram of strain energy during cyclic loading and unloading of coal samples with variable upper limit stress
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图 8 煤体剩余弹性能指数与动态KIC增量关系曲线
Figure 8. Residual elastic energy index of coal and dynamic KIC increment
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图 9 煤体剩余弹性能指数与分形维数关系曲线
Figure 9. Residual elastic energy index and fractal dimension of coal
表 1 3种煤的工业分析及基本物理参数
Table 1 Proximate analysis and basic physical parameters of three kinds of coal specimens
煤样出处 含水率/% 灰分/% 挥发分/% 固定碳/% 镜质体反射率/% 密度/(g·cm−3) 波速/(m·s−1) 布尔台
煤矿0.83 7.92~
9.8530.11~
30.6261.24~
61.580.82~
0.931.39 2231.6 雨田
煤矿0.67 7.05~
9.3329.89~
30.2461.98~
62.270.81~
0.911.43 2358.7 屯宝
煤矿0.51 7.14~
9.6129.57~
30.6162.12~
62.740.83~
0.921.48 2489.2 
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表 2 3类煤样I型断裂参数
Table 2 Type I fracture parameters of three coal samples
煤样来源 煤试件编号 峰值载荷/N KIC/(MPa·m1/2) GF/(N·m−1) 试验值 平均值 试验值 平均值 布尔台
煤矿Kb-1 810.5 0.264 0.249 57.21 53.17 Kb-2 720.7 0.234 49.13 雨田煤矿 Ky-1 967.1 0.315 0.291 63.37 58.46 Ky-2 819.2 0.267 53.55 屯宝煤矿 Kt-1 1150.6 0.375 0.347 80.12 72.98 Kt-2 980.4 0.319 65.84
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[1] 王国法. 煤矿智能化最新技术进展与问题探讨[J]. 煤炭科学技术,2022,50(1):1−27. WANG Guofa. New technological progress of coal mine intelligence and its problems[J]. Coal Science and Technology, 2022, 50(1): 1−27.
[2] 杜涛涛. 冲击地压煤矿井上下微震联合监测技术[J]. 煤矿安全,2022,53(7):92−98. DU Taotao. Joint monitoring of surface and underground micro-seismic monitoring technology in rockburst coal mine[J]. Safety in Coal Mines, 2022, 53(7): 92−98.
[3] 任强,李云鹏,房平,等. 塔然高勒矿区深部开采冲击地压防控实践研究[J]. 煤矿安全,2022,53(2):112−119. REN Qiang, LI Yunpeng, FANG Ping, et al. Research on rock burst prevention mechanism and practice in Tarangole Deep Mining Area[J]. Safety in Coal Mines, 2022, 53(2): 112−119.
[4] 张振金,杜涛涛. 深部双煤柱巷道冲击地压发生机制[J]. 煤矿安全,2021,52(4):25−30. ZHANG Zhenjin, DU Taotao. Mechanism of rock burst in deep double pillar roadway[J]. Safety in Coal Mines, 2021, 52(4): 25−30.
[5] 潘一山,耿琳,李忠华. 煤层冲击倾向性与危险性评价指标研究[J]. 煤炭学报,2010,35(12):1975−1978. PAN Yishan, GENG Lin, LI Zhonghua. Research on evaluation indices for impact tendency and danger of coal seam[J]. Journal of China Coal Society, 2010, 35(12): 1975−1978.
[6] 代树红,王晓晨,潘一山,等. 模量指数评价煤的冲击倾向性的实验研究[J]. 煤炭学报,2019,44(6):1726−1731. DAI Shuhong, WANG Xiaochen, PAN Yishan, et al. Experimental study on the evaluation of coal burst tendency utilizing modulus index[J]. Journal of China Coal Society, 2019, 44(6): 1726−1731.
[7] 蔚斐,张通,刘文杰,等. 不同卸荷应力路径下煤样破坏特征实验研究[J]. 工矿自动化,2022,48(4):96−104. YU Fei, ZHANG Tong, LIU Wenjie, et al. Study on failure characteristics of coal sample under different unloading stress paths[J]. Industry and Mine Automation, 2022, 48(4): 96−104.
[8] 陈翠刚,周俊,王鹏,等. 冲击荷载下对称裂纹动态扩展规律研究[J]. 矿业研究与开发,2022,42(6):126−133. CHEN Cuigang, ZHOU Jun, WANG Peng, et al. Study on dynamic propagation law of symmetrical crack under impact load[J]. Mining Research and Development, 2022, 42(6): 126−133.
[9] 宫凤强,闫景一,李夕兵. 基于线性储能规律和剩余弹性能指数的岩爆倾向性判据[J]. 岩石力学与工程学报,2018,37(9):1993−2014. GONG Fengqiang, YAN Jingyi, LI Xibing. A new criterion of rock burst proneness based on the linear energy storage law and the residual elastic energy index[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2018, 37(9): 1993−2014.
[10] 宫凤强,赵英杰,王云亮,等. 煤的冲击倾向性研究进展及冲击地压“人-煤-环”三要素机理[J]. 煤炭学报,2022,47(5):1974−2010. GONG Fengqiang, ZHAO Yingjie, WANG Yunliang, et al. Research progress of coal bursting liability indices and coal burst “Human-Coal-Environment” three elements mechanism[J]. Journal of China Coal Society, 2022, 47(5): 1974−2010.
[11] 张财贵,周妍,杨井瑞,等. 用边裂纹平台圆环试样测试岩石的Ⅰ型动态断裂韧度[J]. 水利学报,2014,45(6):691−700. ZHANG Caigui, ZHOU Yan, YANG Jingrui, et al. Determination of model-I dynamic fracture toughness of rockusing edge cracked flattened ring (ECFR) specimen[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2014, 45(6): 691−700.
[12] 刘瑞峰,朱哲明,李盟,等. 爆炸载荷下Ⅰ型裂纹的起裂及扩展规律研究[J]. 岩石力学与工程学报,2018,37(2):392−402. LIU Ruifeng, ZHU Zheming, LI Meng, et al. Initiation and propagation of mode I crack under blasting[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2018, 37(2): 392−402.
[13] 徐文涛,朱哲明,曾利刚. 爆炸载荷下I型裂纹动态断裂韧度测试方法初探[J]. 岩石力学与工程学报,2015,34(S1):2767−2772. XU Wentao, ZHU Zheming, ZENG Ligang. Testing method study of mode-I dynamic fracturetoughness under blasting loads[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2015, 34(S1): 2767−2772.
[14] 李欣,张振南. 卸荷条件下岩石Ⅰ型动态应力强度因子变化规律[J]. 安徽工业大学学报(自然科学版),2021,38(4):422−430. LI Xin, ZHANG Zhennan. Variation law of mode-I dynamic stress intensity factor of rock under unloading condition[J]. Journal of Anhui University of Technology(Natural Science), 2021, 38(4): 422−430.
[15] 赵毅鑫,孙荘,宋红华,等. 煤Ⅰ型动态断裂裂纹扩展规律试验与数值模拟研究[J]. 煤炭学报,2020,45(12):3961−3972. ZHAO Yixin, SUN Zhuang, SONG Honghua, et al. Crack propagation law of mode Ⅰ dynamic fracture of coal: experiment and numerical simulation[J]. Journal of China Coal Society, 2020, 45(12): 3961−3972.
[16] 龚爽,赵毅鑫,王震,等. 层理对煤岩动态裂纹扩展分形特征的影响[J]. 煤炭学报,2021,46(8):2574−2582. GONG Shuang, ZHAO Yixin, WANG Zhen, et al. Effect of bedding on the fractal characteristics of dynamic crack propagation in coal rocks[J]. Journal of China Coal Society, 2021, 46(8): 2574−2582.
[17] WANG Yanbing, YANG Renshu. Study of the dynamic fracture characteristics of coal with a bedding structure based on the NSCB impact test[J]. Engineering Fracture Mechanics, 2017, 184: 319−338. doi: 10.1016/j.engfracmech.2017.09.006
[18] GONG S, ZHOU L, WANG W, et al. Investigation of dynamic fracture behavior and energy dissipation of water-bearing coal under impact load[J]. Engineering Fracture Mechanics, 2022, 275: 108793. doi: 10.1016/j.engfracmech.2022.108793
[19] 杨健锋,柴敬,张丁丁,等. 基于黏聚裂纹模型的煤岩体韧性断裂机制研究[J]. 岩石力学与工程学报,2021,40(S2):3014−3023. YANG Jianfeng, CHAI Jing, ZHANG Dingding, et al. Study on ductile fracture mechanism of coal and rock mass based on cohesive crack model[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2021, 40(S2): 3014−3023.
[20] 杨健锋,梁卫国,陈跃都,等. 不同水损伤程度下泥岩断裂力学特性试验研究[J]. 岩石力学与工程学报,2017,36(10):2431−2440. YANG Jianfeng, LIANG Weiguo, CHEN Yuedu, et al. Experiment research on the fracturing characteristics of mudstone with different degrees of water damage[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2017, 36(10): 2431−2440.
[21] 杨健锋. 煤体黏聚裂纹本构方程研究及其在压裂工程中的应用[D]. 太原: 太原理工大学, 2019. [22] YANG Jianfeng, LIAN Haojie, LI Li. Investigating the effect of confining pressure on fracture toughness of CO2-saturated coals[J]. Engineering Fracture Mechanics, 2021, 242: 107496. doi: 10.1016/j.engfracmech.2020.107496
[23] SHAH S P. Determination of fracture parameters (KIc s and CTODc) of plain concrete using three-point bend tests[J]. Materials and Structures, 1990, 23(6): 457−460. doi: 10.1007/BF02472029
[24] HILLERBORG A, MODÉER M, PETERSSON PE. Analysis of crack formation and crack growth in concrete by means of fracture mechanics and finite elements[J]. Cement and Concrete Research, 1976, 6(6): 773−781. doi: 10.1016/0008-8846(76)90007-7
[25] 刘石,许金余,白二雷,等. 基于分形理论的岩石冲击破坏研究[J]. 振动与冲击,2013,32(5):163−166. LIU Shi, XU Jinyu, BAI Erlei, et al. Research on impact fracture of rock based on fractal theory[J]. Journal of Vibration and Shock, 2013, 32(5): 163−166.
[26] 周强,潘永泰,郭庆,等. 不同冲击比能下煤岩颗粒破碎的分形演化[J]. 煤炭工程,2020,52(4):143−148. ZHOU Qiang, PAN Yongtai, GUO Qing, et al. Fractal evolution of particle fragmentation of ore and rock under different impact energy[J]. Coal Engineering, 2020, 52(4): 143−148.
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期刊类型引用(5)
1. 孙振翔，范春虎，周远康. 岩浆侵入区变质煤氧化动力学研究. 陕西煤炭. 2025(03): 57-61 . 
百度学术
2. 侯玉亭，张英超，孙计全，时东文，刘会奇，张铎. 煤自然发火气体指标及其有机官能团响应特征研究. 中国煤炭. 2024(01): 67-74 . 百度学术
3. 胡海峰，杨英兵，张运增，陈明浩，郭佳策. 火成岩侵蚀对煤自燃特性及其结构的影响. 煤矿安全. 2024(03): 111-119 . 本站查看
4. 王树明. 空气湿度对煤自燃特性及氧化动力学参数的影响研究. 煤矿安全. 2024(04): 98-105 . 本站查看
5. 于志金，晋策，汤旭，张志鹏，文虎. 岩浆侵入与接触距离对煤低温氧化过程热效应的影响. 煤炭学报. 2024(12): 4873-4882 . 百度学术
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