采动应力-吸附/解吸耦合作用下煤体损伤本构模型
荣腾龙1
刘克柳2
关灿2
郭保华1
陈岩1
刘鹏炬2
1.河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作 454003;河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南焦作 4540032.河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作 454003
摘要：考虑煤体内初始孔隙缺陷的影响,基于统计损伤力学和有效应力原理建立了采动应力-吸附/解吸耦合作用下煤体损伤本构模型.分别利用不同瓦斯压力和不同围压条件下含瓦斯煤样的三轴压缩试验结果对构建的损伤本构模型进行了验证.同时讨论了初始孔隙率、吸附模量劣化系数、模型分布参数w和F.对含瓦斯煤体损伤演化的影响,并结合现场监测结果对开采工作面前方煤体的支承压力和损伤演化规律进行了实例分析.研究结果表明:采动应力-吸附/解吸耦合作用下煤体损伤本构模型可以较好地表征不同室内试验条件下含瓦斯煤的变形和损伤演化规律.随着初始孔隙率的升高,含瓦斯煤应力-应变曲线在峰前的斜率降低、峰后应力下降的速率升高.吸附模量劣化系数增大造成含瓦斯煤的峰值应力和峰值应变均升高、峰后应力下降速率趋缓.模型分布参数w和F0升高均造成煤体的峰值应力升高,煤体开始损伤累积对应的应变值增大.
关键词：采动应力吸附/解吸初始孔隙率损伤本构敏感性分析
分类号：TD313(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52004081)国家自然科学基金(51904092)国家自然科学基金(52174175)河南省高等学校重点科研项目(21A440005)河南理工大学博士基金(B2020-34)
论文发表日期：2023-07-30
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( 727-738 )
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