真三轴应力状态下含预制裂隙煤系泥岩强度与破坏特征

作     者：李文帅 蒋邦友 李兆霖 王连国 杨旭旭 LI Wen-shuai;JIANG Bang-you;LI Zhao-lin;WANG Lian-guo;YANG Xu-xu

作者机构：Shandong Key Laboratory of Civil Engineering Disaster Prevention and MitigationShandong University of Science and TechnologyQingdao 266590China College of Energy and Mining EngineeringShandong University of Science and TechnologyQingdao 266590China State Key Laboratory of Mining Response and Disaster Prevention and Control in Deep Coal MinesAnhui University of Science and TechnologyHuainan 232001China State Key Laboratory for Geomechanics and Deep Underground EngineeringChina University of Mining and TechnologyXuzhou 221116China 

出 版 物：《Journal of Central South University》 (中南大学学报（英文版）)

年 卷 期：2024年第31卷第1期

页      面：196-209页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

基　　金：Projects(52204144, 52004144) supported by the Natural Science Foundation of China Project(ZR2022QE232) supported by the Natural Science Foundation of Shandong Province,China。 

主　　题：真三轴试验 煤系泥岩 预制缺陷 强度 破裂模式 

摘      要：对一系列含有预制缺陷的煤系泥岩试样进行了真三轴试验(TTT),即中间主应力(σ_(2))平行于预制缺陷的试样(TTT-Flaw-2)和最小主应力平行于预制缺陷的试样(σ_(3))(TTT-Flaw-3),研究σ_(2)加载方向和预制缺陷的位置对试样强度和破坏模式的影响。结果表明,完整试样和含预制缺陷试样的峰值强度随σ_(2)的增加先增大后减小,符合Mogi-Coulomb准则。在相同的应力条件下,完整试样的强度明显大于含预制缺陷试样的强度,且TTT-Flaw-2试样的强度最低。CT扫描结果显示,在常规三轴试验条件下,含预制缺陷试样中的裂纹并不总是沿着预制缺陷尖端形成,而是随机分布在试样内部;在TTT-Flaw-2试样中,反翼型裂纹从预制缺陷尖端附近开始形成,最终主要分布在σ_(2)加载方向上;而在TTT-Flaw-3试样中,在σ_(2)加载方向上出现剪切裂纹,而在σ_(3)加载方向上几乎没有观察到反翼型裂纹。