深部构造煤破裂过程的能量演化特征及其差异性分析
张春瑞1
纪洪广1
张月征1
付桢1
宋宇2
田竹华1
刘海全3
1.北京科技大学 城市与地下空间北京市重点实验室,北京 1000832.北京科技大学 城市与地下空间北京市重点实验室,北京 100083;兖矿能源(鄂尔多斯)有限公司,内蒙3.北京科技大学 城市与地下空间北京市重点实验室,北京 100083;矿山深井建设技术国家工程研究中心,
摘要：构造煤在扰动作用下稳定性和破坏方式与原生煤存在差异.为探究深部构造煤破裂过程的能量演化特征及其差异性,利用不同加载路径及声发射监测、计算机断层扫描(CT扫描)重建和微震监测技术分析了构造煤细观参数、宏观力学参数、能量分配及现场构造煤赋存地层微震特征.研究表明:①构造煤细观结构与原生煤不同,构造煤表面形貌平整度差,碎屑较多,含有阶梯状断口,构造煤细观结构使之表现出与原生煤不同的宏观力学行为,细观参数与宏观力学参数之间具有线性相关关系;②构造煤受载后特征应力阶段与原生煤差别较大,弹性阶段和裂纹稳定扩展阶段较短,煤样原生裂隙导致劣化强度不同,但达到一定值后会出现相似的裂纹发展;③构造煤破裂更为分散,受循环荷载影响较大,无论加载路径如何,构造煤均易发展大尺度裂纹且裂纹发展更无序;④构造煤易发生剪切破裂且裂纹弯折,破坏所消耗的能量较多,碎裂煤在循环加卸载过程中耗弹比减小,释放的能量占比增加,强度折减度最高;⑤原生煤区低能量微震少,构造煤区低能量微震较多.构造煤所在地层微震事件多发,原生煤所在地层微震事件更为突发,尤其注意碎裂煤区.根据室内试验结果可解释现场采区微震监测数据,为实际构造煤所在地层危险预警提供理论支撑.
关键词：构造煤能量分配声发射微震
分类号：TD315(矿山压力与支护)
资助基金：深部探测技术与实验研究专项(2024ZD1004504)深部探测技术与实验研究专项(2024ZD1004103)国家重点研发计划(2023YFC2907403)
论文发表日期：2025-12-31
在线出版日期：2026-01-07（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：20( 156-175 )
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