循环载荷作用下裂隙煤岩组合体宏细观力学行为
栾恒杰1
贾志伟2
张孙豪2
郭尧3
蒋宇静1
刘建荣4
王冬1
1.山东科技大学 能源与矿业工程学院,山东 青岛 266590;内蒙古上海庙矿业有限责任公司 院士专家工作站,内蒙古 鄂尔多斯 0162992.山东科技大学 能源与矿业工程学院,山东 青岛 2665903.中国煤炭学会,北京 1000134.内蒙古上海庙矿业有限责任公司 院士专家工作站,内蒙古 鄂尔多斯 016299
摘要：为研究循环载荷作用下含相同裂隙煤岩组合体损伤劣化特征,通过室内试验与数值模拟,研究了煤岩比例、循环加载幅值对岩-煤-岩组合体损伤演化及宏细观破坏机制的影响.结果表明:煤体裂隙网络主导组合体强度与破坏.在循环加卸载过程中,应力-位移曲线呈现滞回效应,初期小且密集,后期大而疏松,位移随时间正弦波动变化,在失稳前几次循环位移整体增加.当颗粒受力大于颗粒胶结强度时,裂纹首先萌发于煤裂隙尖端处,之后受力集中点转移至周围颗粒,使得裂纹呈条带发育,多组裂纹条带与破碎区间形成贯穿裂纹带,使试样失去其承载能力.随着组合体中煤的比例增加,组合体强度降低、位移增大,声发射b值减小,发生失稳的循环次数降低.随着循环加载幅值增大,组合体位移增大,声发射b值减小,对组合体劣化程度加深,更易导致组合体试件失稳.
关键词：煤岩组合体循环加卸载裂纹扩展能量演化数值模拟
分类号：TD313(矿山压力与支护)
资助基金：国家重点研发计划(2024YFC2911000)山东省自然科学基金资助项目(ZR2024ME065)内蒙古自治区科技计划资助项目(2023YFKL0005)
论文发表日期：2025-10-31
在线出版日期：2025-11-03（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：20( 189-208 )
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