含裂隙煤体能量耗散特征与冲击倾向性研究
朱志洁1
李瑞琪2
汤国水3
韩军2
王来贵2
吴云龙2
1.辽宁工程技术大学 矿业学院, 辽宁 阜新 123000;煤炭科学研究总院 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室, 北京 1000132.辽宁工程技术大学 矿业学院, 辽宁 阜新 1230003.滁州职业技术学院 组织人事处, 安徽 滁州 239000
摘要：冲击倾向性是煤岩体能否发生冲击地压的自然属性,裂隙的分布对其有重要影响.为研究煤体原始裂隙对能量耗散特征和冲击倾向性的影响机制,采用PFC2D数值模拟方法,对不同裂隙类型的煤体试件进行了单轴压缩测试.研究表明:①随着裂隙倾角的增大,宏观力学参数抗压强度和弹性模量均表现为先减小后增大的趋势;当裂隙倾角为 30°时,两者都取得最小值.不同裂隙类型宏观力学参数大小关系为:非共面平行双裂隙试件＜单裂隙试件＜共面断续双裂隙试件.②弹性应变能和总应变能的变化规律与宏观力学参数相似.平行非共面的裂隙试件在裂隙之间形成了能量耗散结构,共面断续双裂隙试件裂隙之间形成了能量集中区,揭示了不同裂隙类型弹性能量大小关系的内在原因.③从煤岩体储存弹性能的能力和破坏后释放弹性能的能力 2个角度对冲击倾向性进行分析,提出了弹性能储存率和弹性能释放率 2个冲击倾向性指标.④随着裂隙倾角的增大,弹性能储存率和弹性能释放率均表现为先减小后增大的趋势;当裂隙倾角为 30°时,两冲击倾向性指标都取得最小值.不同裂隙类型冲击倾向性大小关系为:非共面平行双裂隙试件＜单裂隙试件＜共面断续双裂隙试件.裂隙的分布形态对煤体的冲击倾向性具有显著影响,在煤岩体的冲击倾向性评价和冲击地压防治中应考虑裂隙这一因素.
关键词：冲击倾向性裂隙煤体冲击地压颗粒流模拟单轴压缩
分类号：TP315(计算技术、计算机技术)
资助基金：辽宁省自然科学基金资助项目(2023-MS-318)煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室开放基金课题资助项目(2021-CMCU-KF016)安徽省高校学科(专业)拔尖人才学术资助项目(gxbjZD2022134)
论文发表日期：2023-05-25
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：13( 32-44 )
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