煤样剪切变形及裂纹演化特征离散元模拟研究
杨圣奇
田文岭
鞠杨
1.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州,2211162.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州,2211163.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州,221116
摘要：通过对煤样常规三轴试验的拟合,得到一组能够反映煤样宏观力学性质的PFC细观参数,并在此基础上制备含不同倾角预制裂隙的剪切试样,利用模拟的方法研究裂隙倾角对煤样宏观剪切力学性质的影响.通过对模拟结果分析,得到如下结论:由于拉应力最大值和拉应力的分布区域随裂隙倾角不断改变,导致裂纹萌生应力在倾角为0°～30°时呈现不断增大的趋势,在30°～75°之间呈现减小的趋势,在75°～90°之间呈现增大趋势.根据裂纹数目随应力应变曲线的变化特点,将试样的破坏过程分为3个阶段,并根据翼裂纹再次扩展到次生裂纹萌生扩展阶段对应的剪切应变大小将不同裂隙倾角试样大体分为脆性破坏试样和延性破坏试样.在对试样破坏过程分类的基础上分析了试样的最终破裂模式和次生裂纹萌生对应的剪切应变,结果表明试样破裂过程的决定因素为试样的破裂模式,并且破裂模式影响次生裂纹萌生对应的剪切应变.通过对模拟试验结果的分析,提出不同工况的支护建议.
关键词：煤样剪切试验颗粒流模拟预制裂隙破裂模式
分类号：TD313(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(BK20150005)国家自然科学基金(51674251)
论文发表日期：2016-01-01
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）
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