大尺寸节理煤体单轴压缩力学行为的离散元模拟研究
王晓卿1
康红普1
高富强1
赵科2
1.天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013;煤炭科学研究总院开采研究分院,北京100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京1000132.天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013;煤炭科学研究总院开采研究分院,北京100013
摘要：为研究结构面对节理煤体单轴压缩力学行为的影响,首先基于结构面实测与参数标定试验构建合成煤体模型,然后分别针对REV尺寸煤块与煤体进行不同加载方位的单轴压缩数值试验,分析结构面对节理煤体力学行为的影响机制以及裂隙的形成机制.结果表明:①所构建的合成煤体模型可表征研究煤体,其REV为1.0 m×1.0m×2.0 m;②结构面弱化煤体单轴抗压强度与弹性模量,增大煤体单轴压缩变形,弱化/增强程度取决于加载方位与结构面的方位关系;③结构面决定煤体单轴压缩破坏方式,煤体表现为平行加载方向的劈裂破坏,加载方位不同劈裂形态不同;④提出了可量化评价基质破坏与结构面活化对节理岩体破坏贡献程度的指标:基质破坏贡献比和结构面活化贡献比;⑤平行加载方向的结构面在加载力作用下激活为活化原生裂隙,并在其端部发育出翼裂纹,形成压致拉裂裂隙组合.对于包含非贯穿结构面的煤体,裂隙组合彼此连通形成劈裂裂隙;对于包含贯穿结构面的煤体,贯穿的活化原生裂隙直接形成劈裂裂隙.
关键词：节理煤体单轴压缩结构面基质裂隙离散元模拟
分类号：TD313(矿山压力与支护)TQ531.4(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家自然科学基金(51774185)中国煤炭科工集团科技创新创业资金专项资助项目(2018QN017)天地科技股份有限公司开采设计事业部科技创新基金(KJ-2015-TDKC-06)
论文发表日期：2018-01-01
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：10( 3088-3097 )
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