任春平， 刘春生

(黑龙江科技大学 机械工程学院，哈尔滨150022)

0 引 言

由于煤岩力学性质具有不确定性，较难捕获其全部特征，所以，它的材料组分和配比皆会不同程度地影响其力学性质，据此，国内外学者对煤岩单轴实验及其材料配比进行了大量研究与分析。Dhaels 等探讨了煤岩试样高度对其抗压强度的影响变化［1］。A M．Hirt 等针对同一矿区的不同煤层开展单轴实验研究，给出不同性质煤岩抗压强度间的内在关联［2］。T．P．Medhurst 对四种不同尺寸的大煤样开展单轴压缩实验，研究煤岩抗压强度与尺寸关系［3］。刘宝深利用回归分析方法，给出煤岩抗压强度尺寸效应的数学模型［4］。陶驰东等利用人造模拟截割材料，在液压刨床和专用截割实验台上完成单齿截割系统的模化实验［5］。杜长龙采用天然煤粉、水泥和水为原材料进行了模拟截割材料的实验研究［6］。杨绍杰利用自制的煤岩，开展了三轴、单轴实验研究，给出了煤样抗压强度的经验公式［7］。郭东明给出了煤岩强度随不同煤岩体倾角的变化规律［8］。肖福坤等研究了含瓦斯煤在三轴作用下失稳破坏过程中的声发射特性［9］。在上述众多研究的基础上，笔者主要针对不同材料配比参数煤岩试件开展单轴加载实验，以探讨煤岩的强度和变形特征，为研制模拟煤壁强度特性奠定基础。

1 煤样制备

实际工况的煤层组分和结构复杂，其内部存在着层理、节理及空洞，较难捕获与原煤相似材料的全部特征。为获得与原煤特性相似的截割材料强度特性，以单向抗压强度为参考量，进行模拟煤样的研制。……