- Tytuł:
-
Strength characteristics of roof rock-coal composite samples with different height ratios under uniaxial loading
Charakterystyka wytrzymałościowa próbek kompozytowych składających się z warstw węgla i materiału skalnego o różnej wysokości pod wpływem obciążeń jednoosiowych - Autorzy:
-
Yin, Dawei
Chen, Shaojie
Sun, Xizhen
Jiang, Ning - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/219277.pdf
- Data publikacji:
- 2019
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
charakterystyka wytrzymałościowa
strop modelowany jako próbka kompozytowa węgla i materiału skalnego
stosunek wysokości warstwy węgla do skały
strefa kontaktowa
test ściskania jednoosiowego
strength characteristics
roof rock-coal (RRC) composite sample
height ratio of roof rock to coal
RRC interface
uniaxial compression test - Opis:
-
An uniaxial compression mechanical model for the roof rock-coal (RRC) composite sample was establi-shed in order to study the effects of height ratio of roof rock to coal on the structural strength of composite sample. The composite sample strengths under different height ratios were established through stress and strain analysis of the sample extracted from the interface. The coal strength near the interface is enhanced and rock strength near the interface weakened. The structural strength of composite sample is synthetically determined by the strengths of rock and coal near and far away from the interface. The area with a low strength in composite sample is destroyed firstly. An analytical model was proposed and discussed by conducting uniaxial compression tests for sandstone-coal composite samples with different height ratios, and it was found that the structural strength and elastic modulus decrease with a decrease in height ratio. The coal strengths far away from the interface determine the structural strengths of composite sample under different height ratios, which are the main control factor for the structural strength in this test. Due to its lowest strength, the rock near the interface first experienced a tensile spalling failure at the height ratio of 9:1, without causing the structural failure of composite sample. The coal failure induces the final failure of composite sample.
Model mechaniczny modelu stropu w postaci próbek kompozytowych składających się z węgla i materiału skalnego pod działaniem obciążeń jednoosiowych został opracowany w celu zbadania wpływu stosunku wysokości warstwy stropu skalnego do warstwy węgla na wytrzymałość próbki kompozytowej. Wytrzymałość na ściskanie próbek kompozytowych dla różnych wielkości stosunku wysokości warstw określono na podstawie badania naprężeń i odkształceń próbek pobranych ze strefy kontaktu węgiel-skała. Wytrzymałośćwęgla w pobliżu strefy kontaktowej wzrasta podczas gdy wytrzymałość warstwy skalnej w tym rejonie jest zredukowana. Wytrzymałość próbki kompozytowej określana jest poprzez analizę wytrzymałości warstw węgla i warstw skały w pobliżu a także w pewnej odległości od strefy kontaktowej. W pierwszej kolejności zniszczeniu ulegnie część próbki kompozytowej o zmniejszonej wytrzymałości. Zaproponowano model analityczny i przeprowadzono dyskusję wyników otrzymanych na podstawie testów ściskania jednoosio-wego próbki składającej się z węgla i piaskowca o różnym stosunku wysokości ich warstw. Stwierdzono, że wytrzymałość oraz wartość modułu sprężystości maleje wraz z malejącym stosunkiem wysokości warstw. Wytrzymałość węgla w znacznej odległości od strefy kontaktowej determinuje całkowitą wytrzymałośćpróbki kompozytowej dla różnych stosunków ich wysokości, a stosunek wysokości ich warstw okazuje się być głównym czynnikiem decydującym o wytrzymałości próbki. Z uwagi na najniższą wytrzymałość, warstwa skalna zalegająca najbliżej strefy kontaktu w pierwszej kolejności podległa rozwarstwieniu wskutek rozciągania, przy stosunku wysokości warstw 9:1, nie powodując jednak uszkodzenia próbki kompozytowej. Uszkodzenie warstwy węgla z kolei, prowadzi do całkowitego zniszczenia próbki kompozytowej. - Źródło:
-
Archives of Mining Sciences; 2019, 64, 2; 307-319
0860-7001 - Pojawia się w:
- Archives of Mining Sciences
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł