易弹射煤体力学特性及能量演化机制
许文涛
成云海
安徽理工大学矿业工程学院,安徽淮南 232001
摘要：通过开展不同主应力条件下真三轴加卸载试验,研究不同加卸载路径下易弹射煤体的力学特性、破坏特征及能量演化规律,揭示开挖卸荷易弹射巷道围岩弹射机制.研究表明:易弹射煤样在高应力单面卸荷比加载破坏更剧烈,当轴压为峰值的 90%时卸荷,易弹射煤样表面出现一条大剪切裂缝,轴向应变率高,其自身破坏程度大,弹射现象明显;当轴压为峰值的 80%,70%时卸荷,煤样未发生整体宏观破坏,轴向应变率低,自身的破坏程度小,仅在临空面产生张拉裂纹,弹射现象不明显;随着第二主应力的增大,在一定范围内对易弹射煤样有补强的作用,易弹射煤样内部复合型裂纹先增加后减小,破坏形态由剪切破坏转变为张拉-剪切复合破坏,最后发展为劈裂破坏,弹射剧烈程度呈现出先增加后减小的现象;高应力卸荷破坏过程中,弹性能转化为耗散能瞬间释放,耗散能占比急剧增大,抛离母体的碎块携带能量弹射出去,临空面出现明显的交叉网格裂缝,弹射现象明显;高应力易弹射煤样卸荷后张拉-剪切裂纹迅速扩展贯通,发生张拉-剪切复合破坏,弹射现象显著;卸荷后,易弹射煤样出现张拉-剪切裂纹,RA急剧值增高,AF值持续降低,AE呈现高能、高计、高幅、高频特征.研究结果可为类似地下工程开挖围卸荷岩微冲击现象控制提供借鉴.
关键词：煤体弹射主应力卸荷能量冲击地压
分类号：TD313(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52004006)
论文发表日期：2024-06-25
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：16( 51-66 )
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