Revista de pulvimetalurgia y minería

Abstracto

Características de la mecánica de fractura dinámica de la estructura de estratificación que contiene carbón y respuesta de la tasa de distribución de energía.

Gong Shuwong

Se utilizó una barra Hopkinson partida para determinar las características de fractura de muestras de carbón con varios ángulos de estratificación con el fin de explorar los efectos de la estructura de estratificación y varias tasas de carga sobre las características de fractura dinámica y la disipación de energía del carbón de Datong. La cámara de alta velocidad capturó la fase de inicio y propagación de la grieta en el carbón de Datong [1]. Sobre la base del método de elementos finitos (FEM) y la integral J, se produce la fórmula para la tenacidad de fractura del modelo I del material transversalmente isótropo. Las características de disipación de energía durante el proceso de fractura dinámica del carbón, teniendo en cuenta la estructura de estratificación, se obtienen comparando la energía incidente, la energía absorbida, la energía de fractura y la energía cinética residual de las muestras de carbón de Datong. bajas distintas velocidades de impacto. Según los hallazgos experimentales, el patrón de fractura de la flexión semicircular con muescas (NSCB) del carbón de Datong representa una falla por tracción. La muestra de carbón se divide en dos piezas y gira de manera algo uniforme alrededor del punto donde hizo contacto con la barra incidente. En el caso del carbón de Datong, la tenacidad a la fractura dinámica es de 3,52 a 8,64 veces mayor que la tenacidad a la fractura cuasiestática [2]. Con el aumento de la velocidad de impacto, la tenacidad a la fractura dinámica aumenta y, a continuación, el impacto del ángulo de estratificación en la tenacidad a la fractura disminuye. Además, a medida que aumenta la velocidad de impacto, aumenta la energía cinética residual de las muestras de carbón con el mismo ángulo de estratificación. La dispersión general de los datos estadísticos y la tasa de consumo de energía están disminuyendo de forma constante. Independientemente de la eficacia de la utilización de la energía o de la tenacidad a la fractura, la carga a baja velocidad es la condición de carga preferida en la ingeniería de fragmentación de rocas. Estos hallazgos podrían tener un gran impacto en el funcionamiento de la fracturación hidráulica en la optimización de la masa de carbón y en cómo entender mejor cómo se propagan las grietas durante la extracción de metano de los yacimientos de carbón (CME). Ambas situaciones exigen una consideración cuidadosa del efecto anisotrópico del carbón [3].