围压卸荷过程中煤体裂隙动态演化及损伤破裂特征
雷国荣1
李春元1
崔春阳2
王嘉敏1
李向上1
袁红辉1
刘化广1
1.煤炭科学研究总院有限公司 深部开采与冲击地压防治研究院,北京 1000132.中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013
摘要：为研究围压卸荷过程中煤体裂隙的动态破裂演化及损伤破裂特征,利用原位加卸载CT扫描系统,开展了煤样CT实时扫描加卸载试验,获取了煤样的卸荷应力-应变曲线,统计分析了围压卸荷过程中煤体内裂隙的二维裂隙率、三维裂隙体积、三维分形维数与数量、长度及角度等几何特征的动态演化规律,获得了三维裂隙体积、分形维数与卸荷量的关系,建立了三维裂隙体积与煤体损伤的关系,揭示了围压卸荷过程中煤样剪裂、拉裂损伤的动态演化特征及其对煤体最终破坏形态的影响机制.结果表明:围压卸荷过程中,卸荷应力增大,煤样的轴向应变持续增加;煤样切片层面的裂隙率随卸荷量增大而增加,并存在突增现象;三维裂隙体积、裂隙分形维数、整体损伤变量均随卸荷量增大呈非线性指数增长特征;围压卸荷可导致煤样同时发生剪破裂与拉破裂,两者的损伤程度决定了煤体的最终破坏形态和结构特征.
关键词：围压卸荷CT扫描裂隙演化损伤破裂煤样
分类号：TD315(矿山压力与支护)TD323(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51904303)中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项重点资助项目(2022-3-ZD001)煤炭科学研究总院创新创业科技专项资助项目(2021-KXYJ-004)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 89-100 )
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