冻结裂隙煤岩单轴压缩破坏机制及细观参数反演

作     者：史昌盛 李双洋 石梁宏 王冲 SHI Changsheng;LI Shuangyang;SHI Lianghong;WANG Chong

作者机构：中国铁建股份有限公司北京100855 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 

出 版 物：《冰川冻土》 (Journal of Glaciology and Geocryology)

年 卷 期：2020年第42卷第4期

页      面：1275-1284页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 081803[工学-地质工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFC0808401) 国家自然科学基金项目(41672315) 中国科学院“西部之光”项目(李双洋) 中国科学院青年创新促进会项目(2015349) 中国科学院STS项目(HHS-TSS-STS-1502)资助 冻土工程国家重点实验室自主研究课题(SKLFSE-ZY-18) 

主　　题：冻结裂隙煤岩 应力-应变关系 位移 离散单元法 

摘      要：煤岩的变形破坏是一个复杂的渐进演化过程,为了研究冻结条件下裂隙煤岩的破坏机理,基于CT扫描图像,应用三维离散元模拟方法,建立了冻结裂隙煤岩的单轴压缩模型。对比分析数值试验与室内压缩试验得到的应力-应变曲线,发现二者吻合较好。通过对数值模拟结果的系统分析,得到了冻结裂隙煤岩的细观结构损伤过程和宏观变形破坏规律,也发现了煤岩的弹性模量和强度随温度变化的发展规律,同时给出了煤岩强度和弹性模量与温度的数学关系式。以上研究表明,离散元模拟方法能够为研究冻结裂隙煤岩的细观损伤演化和宏观破坏变形提供新思路,可为岩体工程的安全稳定分析提供理论依据和参数基础。